Principalele tipuri de schimbătoare de căldură din cuptor și metodele sale de instalare

În ciuda utilizării pe scară largă a cazanelor moderne de încălzire, sobele tradiționale nu își pierd relevanța. Cu toate acestea, eficacitatea lor lasă uneori mult de dorit. Instalarea unui schimbător de căldură pentru cuptor îl va face cu adevărat universal. Nu numai aerul din jur se va încălzi, ci și lichidul de răcire care circulă prin sistem. Nu este întotdeauna recomandabil să cumpărați un cazan complet complet. Mai ales dacă proprietarul zelos are dorință, oportunitate și ghid către acțiune.

Principiul funcționării și funcției schimbătorului de căldură

Un dispozitiv de schimb de căldură lichid este un rezervor, parte a unei structuri a cuptorului, echipat pentru a fi conectat la o conductă. Rezervorul este încălzit în contact cu produsele de ardere ale combustibilului și transferă această energie în apă. Apa care se deplasează prin sistem emite căldură dispozitivelor de încălzire - caloriferele, din care aerul este încălzit convectiv. Încălzirea rezervorului poate fi directă sau indirectă, iar circulația lichidului de răcire poate fi naturală sau forțată.

lichid de răcire

În loc de apă, se utilizează adesea etilenglicol, propilenglicol, alcool sau antigeluri pe bază de ulei. Principalul avantaj al acestora este temperatura scăzută de îngheț, care este cuprinsă între -30 și -70 ° C. Numerele exacte depind de compoziția chimică și concentrația lichidului. Utilizarea unei astfel de chimii oferă mai multe avantaje:

• protejarea elementelor sistemului împotriva avariilor cauzate de decongelare;
• protecție anticorozivă datorită aditivilor adecvați;
• absența abrazivilor, sărurilor și a altor impurități care distrug (înfundă) conducta sau armăturile.

Unele schimbătoare de căldură, de exemplu, pentru o baie, servesc nu numai aparate de încălzire, ci și un duș sau un rezervor separat. Prin urmare, aici se folosește apă. Pentru a evita decongelarea, dispozitivul este conceput astfel încât turnarea apei să nu dureze mult timp. Dacă baia sau sauna sunt deseori încălzite, iar plicurile clădirii sunt izolate de înaltă calitate, problema este înlăturată.

Propilenglicolul este scump, alcoolul și uleiul sunt inflamabile, iar etilenglicolul este un lichid de răcire foarte toxic.

Funcțiile schimbătorului de căldură

Funcția rezervorului de schimb de căldură, ca parte a structurii cuptorului, este recepția și transferul de căldură în lichidul de răcire din produsele de ardere. Dar, ca element al unui sistem mai larg (încălzire, alimentare cu apă), rezolvă mai multe probleme.

• Distribuiți căldura uniform și economic pe camerele încălzite.
• Furnizați o casă (cabană, cabană, baie, apartament etc.) cu apă caldă.
• Acumulați energie termică pentru utilizare cu o sobă inactivă.

Un acumulator de căldură conectat la un schimbător de căldură pentru o sobă de ardere a lemnului stochează energie datorită capacității de căldură a agentului de stocare. Prin urmare, poate fi realizat prin izolarea oricărui recipient. Un butoi înmuiat cu spumă de montare și parțial umplut cu moloz sau nisip este deja un acumulator de căldură. Dacă îl dotați cu patru conducte și îl conectați corect, unitatea va deveni un element funcțional al sistemului.

Răcind 1 ° C, apa încălzește 1 m3 de aer înconjurător la 4 ° C. Utilizarea cu succes a acumulatorilor de căldură din apă este asociată cu aceasta.

Tipuri de schimbătoare de căldură

Un dispozitiv simplu poate fi eficient în multe feluri - în funcție de tip. Clasificarea se realizează după mai multe criterii. Diferite modele de schimbătoare de căldură din fabrică sau artizanale, de exemplu, într-o baie, diferă:

• constructie
• locul instalării
• material.

Acești factori se afectează reciproc și caracteristicile unității de schimb de căldură în ansamblu: costul, eficiența, productivitatea, volumul sistemului, complexitatea instalației etc.

Proiecta

Diferențele de design depind în mare măsură de scopul produsului. De exemplu, încălzirea apei de spălare implică o cantitate substanțială și un transfer intens de căldură. Iar utilizarea numai pentru încălzire necesită un transfer treptat de căldură în lichidul de răcire.

• Bobina este o țeavă îndoită în unghiuri diferite. Se încălzește rapid, dar adesea nu are suficient volum. Potrivit pentru instalare într-o cutie de foc din lemn, în spatele unei cutii de foc, într-o sobă, într-un coș de fum (dacă bobina este în spirală).
• Registrul este un analog al unui calorifer de conducte, poate cel mai popular, universal, eficient din punct de vedere energetic. De regulă, acestea sunt câteva conducte cu diametru mare, conectate prin conducte subțiri. Alegerea unei forme specifice și a locației de instalare este limitată atât de imaginația autorului, cât și de schema generală.
• Diplomat - unul sau mai multe recipiente interconectate cu duze. Acesta este un model comun, ușor de asamblat și instalat. Un cuptor de baie cu un schimbător de căldură de acest tip va furniza căldură, căldură, apă caldă. Dezavantaje - o cantitate semnificativă reduce rata de încălzire, limitează alegerea locului pentru instalare. Forma primitivă nu contribuie la transferul complet de căldură, amestecând încălzirea părților sobei în sine. Prin urmare, este potrivit numai pentru instalarea în interiorul încălzitorului (dacă vorbim despre baie), pentru ea sau pentru cuptor.
• Geacă de apă - o carcasă instalată pe părțile generatorului de căldură încălzită din interior. Adesea acesta este un cilindru cu duze, purtat pe coș. Este dificil pentru asamblarea artizanală, predispusă la scurgeri, dar nu necesită demontarea sobei pentru instalare și este destul de eficientă.

Alegerea modelului este de obicei asociată nu atât cu eficiența și prețul, cât și cu complexitatea instalației. De exemplu, unele modificări de „cămăși”, „colaci” și „diplomați” de apă sunt montate fără a demonta cuptorul. Maximul este modernizarea unei părți a conductei sau înlocuirea unei plăci din fontă (pentru gătit) cu un „diplomat”.

Registrele de transfer de căldură sunt, în general, preferabile altor dispozitive. Cu toate acestea, acestea sunt instalate numai în timpul construcției unei sobe noi sau a unei modificări grave a celei vechi.

Material

Atunci când proiectează o sobă sau un șemineu cu un schimbător de căldură, un inginer (sau o sobă) ține cont de parametrii materialelor. Proprietăți necesare - rezistență la foc, elasticitate, rezistență la coroziune, capacitate de căldură, conductivitate termică. Doar metalele posedă aceste caracteristici.

• Oțelul este perfect din toate punctele de vedere, cu excepția rezistenței la coroziune. Cu toate acestea, dacă lichidul de răcire este întotdeauna umplut, acesta nu va rugini.
• Oțelul inoxidabil nu are dezavantaje, cu excepția prețului ridicat și a complexității sudării. Oțelul zincat este aproape niciodată folosit din cauza emisiilor toxice asociate cu temperaturi ridicate.
• Fonta, ale cărei dezavantaje sunt complexitatea sudării și probabilitatea ridicată de fisurare (din cauza modificărilor bruște ale temperaturii în timpul încălzirii neuniforme).
• Cuprul, care este bun pentru toată lumea, cu excepția prețului ridicat și a lipitului pieselor. Sudura „nu ține” căldură puternică dacă se scurge apa, deci utilizarea cuprului este limitată.

Alegerea este de obicei legată de disponibilitatea sau disponibilitatea materialului. Adesea există sobe de baie cu un schimbător de căldură din fontă, care este o baterie modificată. Rafinarea constă în fierberea îmbinărilor secțiunilor și a dopurilor în găurile suplimentare. Prin urmare, se obține un registru de transfer de căldură având toate proprietățile necesare. Dezavantajul său este greutățile care limitează alegerea locului.

Fabricare de bricolaj

Luarea unei decizii cu privire la auto-producție, de regulă, indică prezența unor instrumente și abilități pentru a lucra cu acesta. În mod ideal, aveți nevoie de un atelier complet, cu o menghină, sudură (două tipuri), un banc de lucru, o nicovală etc.Dacă echipamentul lasă mult de dorit, opțiunea de asamblare a celei mai simple modificări este posibilă - o bobină spirală de cupru.

Pluse ale acestei opțiuni:

• Cuprul este relativ ușor de îndoit, de lipit.
• Bobina nu conține compuși expuși la căldură extremă.
• Forma spirală este simplă, universală și nu este necesară o dotare complexă.
• Instalarea unui astfel de dispozitiv de schimb de căldură nu necesită o modernizare majoră a designului cuptorului.

O sobă de baie cu un astfel de schimbător de căldură va face față cu tot ceea ce se poate aștepta de la acesta: va asigura funcționarea a 2 - 3 radiatoare de încălzire, încălzește apa într-un rezervor mic. Pentru microclimatul din camera de aburi, totuși, încălzitorul răspunde.

Materiale cheltuibile

Dintre instrumentele speciale pentru lucrul cu cupru, este nevoie doar de un arzător de gaz. Un profesionist va avea nevoie de o tăietură de țeavă, un șampon, o perie de metal de dimensiunea potrivită. Cu toate acestea, toate acestea sunt înlocuite cu o râșniță, un șlefuit (rasp), un burete moale abraziv. Materialele vor avea, de asemenea, minimum:

• conducta de cupru recoltată în golful d32, lungime 3,5 - 4,5 m (în funcție de d horn);
• prize de tranziție cu apă (lipire cu filet) d32 * 1,25 ”- 2 buc;
• lipire obișnuită de joasă temperatură și tare din cupru pentru brazare la temperatură medie (650 - 750 ° C);
• pasta de flux;
• burete abraziv moale;
• gaz propan-butan pentru brazare la temperatură medie - 1 cilindru (0,5 L);
• nisip fin spălat cernut - 5 - 6 kg;
• conductă, robinete, valve "Mayevsky", calorifere.

Este necesar un „îndoitor de țeavă” - un jurnal rotund. Cu ajutorul său, schimbătorul de căldură pentru soba de baie va primi forma unei bobine spiralate. Lungimea bușteanului este de cel puțin 1 m, iar diametrul este egal cu dimensiunile coșului de fum la ieșirea sobei. De regulă, parametrul depinde de dimensiunea cuptorului și nu se întâmplă sub 10 cm.

Jurnalul trebuie să fie fixat rigid, fixându-l cu șuruburi / dibluri puternice între doi copaci sau pereți.

Construiți algoritmul

Cea mai dificilă parte a ansamblului este forma în spirală. Pentru a face acest lucru, conducta va trebui să fie îndoită folosind un jurnal montat rigid. Cupruul ars nu poate fi îndoit, așa că trebuie să îl cumpărați exact pe cel din golfuri. Cel mai simplu mod de a instala un schimbător de căldură „bobină” într-un cuptor de cărămidă (pentru încălzire) este să îl instalați într-un coș de fum. Algoritmul acțiunilor:

1. Conectați cu siguranță un capăt al conductei cu, de exemplu, un dop de fabrică sigilat.
2. Umpleți țeava cu nisip, vărsând-o cu apă, tapetând-o cu un ciocan, sigilând-o cu un „ramrod”. Poate fi o țeavă de plastic sau un furtun de cauciuc înecat.
3. Când țeava este plină, sigilați materialul de umplere cât mai mult posibil, apoi conectați celălalt capăt. Încercați să nu „aplatizați” nisipul.
4. Înșurubați o clemă în formă de U sau rotundă în jurnalul care va ține conducta bine. Baza „P” este perpendiculară pe îndoirea țevii mai aproape de capăt, iar aranjamentul circumferențial nu joacă un rol.
5. Introduceți capătul golfului în clemă, începeți, încet, înfășurați conducta pe buștean.
6. Dacă undeva a apărut o sală, înseamnă că în acest loc nisipul nu este suficient de strâns. Este indicat să începeți din nou, dar, teoretic, puteți încerca să atingeți holul cu un ciocan.
7. Dacă coșul d este 150, iar lungimea golfului este de 4.5, ar trebui să obțineți 8 - 9 viraje ale unei spirale (înălțimea nu mai mult de 35 - 40 cm), precum și două „cozi” de 30 - 40 cm.
8. Tăiați dopurile, curățați nisipul, clătiți spirala.
9. Mufe de apă tranzitorii de lipit la capetele spiralei.
10. Scoateți capacul care acoperă încălzitorul sau îndepărtați poarta de glisare (îndepărtați o parte din coș de fum).
11. Puneți „bobina” pe conductă cât mai aproape de aragaz.
12. Reasamblați coșul de fum, ținând cont de etanșantele necesare, înfășurările (dacă ar fi fost).

Acum puteți instala și conecta elementele rămase ale sistemului de încălzire, inclusiv un rezervor de expansiune deschis de tip samovar, conducte, robinete, calorifere, valve de aer. Pentru a îmbunătăți circulația naturală, diametrul conductei nu trebuie să fie mult mai mic decât dimensiunea bobinei.În mod ideal, va fi și cupru, de același diametru.

Dificultatea probabilă este o scădere a curentului din cauza eliminării neintenționate a căldurii din coș. Soluția este de a crește lungimea coșului de fum.

Opțiuni de proiectare a schimbului de căldură

Instalarea unui dispozitiv de schimb de căldură de orice fel implică o cantitate considerabilă de muncă, mai ales dacă eficacitatea acestuia este de o importanță serioasă. De exemplu, cea mai simplă spirală dintr-un coș de fum se poate încălzi ușor și nu poate exista deloc circulație fără o pompă. Apoi, trebuie să luați măsuri, până la respingerea unui astfel de design. În practică, un singur schimbător de căldură pentru cuptor, instalat în locuri diferite, oferă o eficiență diferită. Este posibil condiționat să faceți un astfel de TOP, începând cu cel mai eficient soi:

• registru din fontă sau oțel în formă de U în cuptor;
• o cămașă de apă în jurul căminului sau pe oricare dintre suprafețele sale;
• Diplomat în formă de U într-o cutie de foc;
• un diplomat direct deasupra sau în spatele căminului cu contact maxim;
• cămașă cu apă în jurul încălzitorului;
• inregistreaza-te, diplomat sau serpentina in incalzitor;
• un diplomat sau o bobină în spatele unui încălzitor;
• cămașă de apă în coș.

Bobina de horn este condiționată cea mai puțin eficientă opțiune. Totuși, simplitatea dispozitivului elimină adesea dezavantajele. În plus, eficiența este îmbunătățită în diverse moduri. Printre ele - căptușeala bobinei cu o carcasă izolată termic cu umplerea golurilor cu nisip sau instalarea structurii direct în încălzitor.

Toate numele sunt condiționate. De exemplu, o astfel de construcție din fabrică nu este neobișnuită atunci când un recipient în formă de cub este construit deasupra încălzitorului. Poate fi considerată o cămașă sau un diplomat.

Conexiune corectă

O sobă de lemne sau un șemineu cu orice schimbător de căldură este doar o parte a sistemului. Pentru funcționarea sa eficientă din punct de vedere energetic, circulația lichidului de răcire rămâne un factor cheie. Chiar și atunci când utilizarea unei pompe este clar necesară (de exemplu, într-o casă mare cu două sau trei etaje), circulația naturală este un lucru important. Datorită acesteia, conductele nu izbucnesc din cauza decongelării prea repede, iar apa nu fierbe atât de ușor dacă energia electrică se stinge. Pentru a îmbunătăți circulația, este recomandat să respectați următoarele reguli:

• cu cât rulajul schimbătorilor de căldură este mai mare, cu atât mai bine;
• rezervorul de expansiune este așezat cât mai sus, lângă sobă;
• o conductă merge la rezervor din conducta superioară;
• conducta din rezervorul de expansiune merge spre intrarea inferioară a caloriferului;
• toate secțiunile orizontale sunt realizate într-un unghi (cel puțin 3 mm pe 1 m);
• ieșire radiator numai din partea opusă sau în diagonală.

Un alt punct important este capacitatea transfrontalieră a conductei. Cu cât este mai mare, cu atât mai bine. Prin urmare, nu trebuie să restrângeți diametrul, să construiți îndoituri, fitinguri și să folosiți, de asemenea, țevi ruginite în interior sau tuburi de plastic.

Schimbătorul de căldură este instalat în faza de asamblare a cuptorului. Dacă vorbim despre un design vechi, nu trebuie să fie leneș pentru a-l demonta. În acest caz, va fi posibil să instalați cel mai eficient dispozitiv acolo unde este necesar. În trecut, se va efectua o inspecție detaliată a zidăriei, precum și alte detalii. Defectele și defectele vor fi eliminate.