Napriek rozsiahlemu používaniu moderných vykurovacích kotlov, tradičné kachle nestrácajú na dôležitosti. Ich efektívnosť však niekedy nie je žiaduce. Inštaláciou výmenníka tepla pre pec sa stane skutočne univerzálnym. Zahreje sa nielen okolitý vzduch, ale aj chladivo cirkulujúce systémom. Nákup nového plného kotla nie je vždy vhodný. Najmä ak má horlivý majiteľ túžbu, príležitosť a návod na konanie.
Princíp činnosti a funkcie výmenníka tepla
Zariadenie na výmenu tepla kvapalinou je nádrž, časť konštrukcie pece, vybavená na pripojenie k potrubiu. Nádrž je zahrievaná v kontakte s produktmi spaľovania paliva a prenáša túto energiu do vody. Voda, ktorá prechádza systémom, odovzdáva teplo vykurovacím zariadeniam - radiátorom, z ktorých sa vzduch prúdi konvekčne. Ohrievanie nádrže môže byť priame alebo nepriame a cirkulácia chladiva môže byť prirodzená alebo nútená.
chladiaca kvapalina
Namiesto vody sa často používajú nemrznúce zmesi na báze etylénglykolu, propylénglykolu, alkoholu alebo oleja. Ich hlavnou výhodou je nízka teplota tuhnutia, ktorá je v rozsahu od -30 do -70 ° C. Presné čísla závisia od chemického zloženia a koncentrácie kvapaliny. Použitie takejto chémie poskytuje niekoľko výhod:
- ochrana prvkov systému pred poškodením v dôsledku rozmrazovania;
- protikorózna ochrana vďaka vhodným prísadám;
- neprítomnosť abrazív, solí a iných nečistôt, ktoré ničia (upchávajú) potrubie alebo príslušenstvo.
Niektoré výmenníky tepla, napríklad do kúpeľa, slúžia nielen vykurovacím zariadeniam, ale tiež sprchovacím kútom alebo samostatnej nádrži. Preto sa tu používa voda. Aby sa zabránilo rozmrazovaniu, je zariadenie navrhnuté tak, aby nalievaná voda nezaberala príliš veľa času. Ak je kúpeľ alebo sauna často vykurovaná a obálky budovy sú izolované s vysokou kvalitou, problém sa odstráni.
Propylénglykol je drahý, alkohol a olej sú horľavé a etylénglykol je vysoko toxické chladivo.
Funkcie výmenníka tepla
Funkciou výmenníka tepla, ako súčasti konštrukcie pece, je príjem a prenos tepla do chladiva z produktov spaľovania. Ale ako prvok širšieho systému (kúrenie, dodávka vody) rieši niekoľko problémov.
- Distribuujte teplo rovnomerne a hospodárne do vykurovaných miestností.
- Pripravte dom (chata, chata, kúpeľný dom, byt atď.) Teplou vodou.
- Akumulujte tepelnú energiu na použitie v peci na voľnobeh.
Tepelný akumulátor pripojený na výmenník tepla pre kachle na drevo uchováva energiu z dôvodu tepelnej kapacity zásobníka. Preto sa môže pripraviť izolovaním akejkoľvek nádoby. Hlaveň, ktorá je naplnená montážnou penou a čiastočne vyplnená sutinou alebo pieskom, je už tepelným akumulátorom. Ak ho vybavíte štyrmi rúrkami a pripojíte správne, jednotka sa stane funkčným prvkom systému.
Po ochladení na 1 ° C voda zohreje 1 m3 nehybného okolitého vzduchu pri teplote 4 ° C. S tým súvisí úspešné použitie vodných akumulátorov tepla.
Druhy výmenníkov tepla
Jednoduché zariadenie môže byť účinné mnohými spôsobmi - v závislosti od typu. Klasifikácia sa vykonáva podľa niekoľkých kritérií. Rôzne modely továrenských alebo remeselných výmenníkov tepla, napríklad vo vani, sa líšia:
- výstavba
- miesto inštalácie
- Materiál.
Tieto faktory sa vzájomne ovplyvňujú a charakterizujú jednotku výmeny tepla ako celok: náklady, účinnosť, produktivitu, objem systému, zložitosť inštalácie atď.
dizajn
Dizajnové rozdiely do veľkej miery závisia od účelu produktu. Napríklad zahrievanie pracej vody vyžaduje značné množstvo a intenzívny prenos tepla. A použitie iba na vykurovanie vyžaduje postupný prenos tepla do chladiva.
- Cievka je rúrka ohnutá pod rôznymi uhlami. Zahrieva sa rýchlo, ale často nemá dostatočný objem. Vhodný na inštaláciu do dreveného kúreniska, za kúrenisko, do kachle, do komína (ak je špirála špirála).
- Register je analógom rúrkového radiátora, pravdepodobne najpopulárnejšieho, univerzálneho a energeticky účinného. Spravidla sa jedná o niekoľko potrubí s veľkým priemerom, ktoré sú spojené tenkými rúrkami. Výber konkrétneho tvaru a umiestnenia inštalácie je obmedzený predstavou autora, ako aj všeobecnou schémou.
- Diplomat - jedna alebo viac vzájomne prepojených nádob s dýzami. Toto je bežný model, ktorý sa ľahko zostavuje a inštaluje. Vaňová pec s takýmto výmenníkom tepla bude poskytovať teplo, teplo, horúcu vodu. Nevýhody - značné množstvo znižuje rýchlosť vykurovania, obmedzuje výber miesta pre inštaláciu. Primitívna forma neprispieva k úplnému prenosu tepla, čo narúša ohrievanie častí samotných kachlí. Preto je vhodný iba na inštaláciu do ohrievača (ak hovoríme o kúpeli), do neho alebo do pece.
- Vodný plášť - plášť inštalovaný na častiach generátora tepla vyhrievaných zvnútra. Často sa jedná o valec s dýzami, ktorý sa nosí na komíne. Pre remeselnú montáž je ťažké, je náchylný na netesnosť, ale nevyžaduje inštaláciu kachlí na inštaláciu a je dosť efektívny.
-
- Vesta
-
- diplomat
-
- Registrovať
Výber modelu zvyčajne nesúvisí ani tak s efektívnosťou a cenou, ako so zložitosťou inštalácie. Napríklad, niektoré modifikácie vodných „košieľ“, „zvitkov“ a „diplomatov“ sú namontované bez demontáže pece. Maximálna hodnota je modernizácia časti rúrky alebo výmena liatinovej platne (na varenie) za „diplomat“.
Registre prenosu tepla sú zvyčajne vhodnejšie ako iné zariadenia. Inštalujú sa však iba pri stavbe nových kachlí alebo pri závažných zmenách starých.
materiál
Pri navrhovaní kachlí alebo krbov s výmenníkom tepla inžinier (alebo kachle) zohľadňuje parametre materiálov. Potrebné vlastnosti - požiarna odolnosť, elasticita, odolnosť proti korózii, tepelná kapacita, tepelná vodivosť. Tieto vlastnosti majú iba kovy.
- Ocel je dokonalá vo všetkých ohľadoch okrem odolnosti proti korózii. Ak je však chladiaca kvapalina vždy naplnená, nebude hrdzavieť.
- Nerezová oceľ nemá nevýhody, s výnimkou vysokej ceny a zložitosti zvárania. Pozinkovaná oceľ sa takmer nikdy nepoužíva kvôli toxickým emisiám spojeným s vysokými teplotami.
- Liatina, ktorej nevýhodou je zložitosť zvárania a vysoká pravdepodobnosť vzniku trhlín (v dôsledku náhlych zmien teploty počas nerovnomerného zahrievania).
- Meď, ktorá je dobrá pre všetkých, s výnimkou vysokej ceny a spájkovania častí. Spájka „nedrží“ silné teplo, ak je voda vypustená, takže použitie medi je obmedzené.
Výber zvyčajne súvisí s dostupnosťou alebo dostupnosťou materiálu. Často existujú kúpeľňové pece s liatinovým výmenníkom tepla, ktorým je upravená batéria. Upresnenie spočíva vo varení spojov sekcií a zátok v ďalších otvoroch. Takto sa získa register prenosu tepla, ktorý má všetky potrebné vlastnosti. Jeho nevýhodou je ťažkopádnosť, ktorá obmedzuje výber miesta.
Výroba domácich majstrov
Rozhodnutie o vlastnej produkcii spravidla naznačuje prítomnosť nejakého nástroja a zručností na prácu s ním. V ideálnom prípade potrebujete plnohodnotnú dielňu s zverákom, zváraním (dva typy), pracovným stolom, kovadlinkou atď.Pokiaľ zariadenie necháva veľa želania, je možné zostaviť najjednoduchšiu modifikáciu - medenú špirálovú cievku.
Plusy tejto možnosti:
- Meď sa relatívne ľahko ohýba, spájka.
- Cievka neobsahuje zlúčeniny, ktoré sú vystavené extrémnemu teplu.
- Špirála je jednoduchá, univerzálna a zložité vybavenie nie je potrebné.
- Inštalácia takéhoto zariadenia na výmenu tepla nevyžaduje významnú modernizáciu konštrukcie pece.
Kúpelňové kachle s takýmto výmenníkom tepla zvládnu všetko, čo od neho možno očakávať: zaistia prevádzku 2 - 3 radiátorov, ohrev vody v malej nádrži. Pre mikroklímu v parnej miestnosti však ohrievač odpovedá.
Spotrebný materiál
Zo špeciálnych nástrojov na prácu s meďou je potrebný iba plynový horák. Profesionál bude potrebovať rezačku rúr, skosenie, kovovú kefu správnej veľkosti. To všetko sa však nahrádza brúskou, pilníkom (rašple), jemnou brúsnou špongiou. Spotrebný materiál bude tiež potrebovať minimum:
- žíhaná medená rúra v šachte d32, dĺžka 3,5 - 4,5 m (v závislosti od komína d);
- prechodné zásuvky na vodu (spájkovanie nití) d32 * 1,25 ”- 2 ks;
- bežná nízko teplotná spájka a tvrdá meď pre spájkovanie pri vysokej teplote (650 - 750 ° C);
- taviaca pasta;
- mäkká brúsna špongia;
- propán-butánový plyn pre spájkovanie na strednú teplotu - 1 valec (0,5 l);
- umytý preosiaty jemný piesok - 5 - 6 kg;
- potrubie, kohútiky, ventily „Mayevsky“, radiátory.
Vyžaduje sa ohýbačka rúrok - rovnomerná guľatina. Výmenník tepla pre kúpeľňové kachle získa pomocou svojej špirálovej špirály. Dĺžka guľatiny je najmenej 1 ma priemer sa rovná rozmerom komína na výstupe z pece. Parameter spravidla závisí od veľkosti pece a nestáva sa menej ako 10 cm.
Kláda by mala byť pevne pripevnená tak, aby bola upevnená pomocou silných skrutiek / hmoždiniek medzi dvoma stromami alebo stenami.
Zostavte algoritmus
Najťažšia časť zostavy je špirálovitý tvar. Potrubie sa musí ohnúť pomocou pevne inštalovaného guľatiny. Nespálenú meď nie je možné ohnúť, takže si musíte kúpiť presne tú, ktorá je v zátokách. Najjednoduchší spôsob, ako nainštalovať výmenník tepla v tehlovej peci (na vykurovanie), je nainštalovať ho do komína. Algoritmus akcií:
- Jeden koniec potrubia bezpečne zastrčte napríklad utesnenou zátkou z výroby.
- Potrubie naplňte pieskom, vylejte ho vodou, poklepte ho kladivom a utesnite ho „narážkou“. Môže to byť plastová rúrka alebo utopená gumová hadica.
- Keď je rúrka plná, naplňte čo najviac plnivo a druhý koniec zasuňte. Pokúste sa piesok „vyrovnať“.
- Zaskrutkujte svorku v tvare U alebo guľatú svorku, ktorá drží rúrku pevne. Základňa „P“ je kolmá na ohýbačku rúrok bližšie ku koncu a obvodové usporiadanie nehrá žiadnu úlohu.
- Vložte koniec stojanu do svorky, pomaly začnite navíjať rúrku na kmeň.
- Ak sa niekde objavila hala, znamená to, že v tomto mieste nie je piesok dostatočne tesný. Je vhodné začať odznova, ale teoreticky sa môžete pokúsiť ťuknúť kladivom do haly.
- Ak je komín d 150 a dĺžka šachty je 4,5, mali by ste dostať 8 - 9 závitov špirály (výška nie viac ako 35 - 40 cm), ako aj dva „chvosty“ 30 - 40 cm.
- Odrežte zátky, očistite piesok, vypláchnite špirálu.
- Spájkujte prechodné vodné zásuvky na koncoch špirály.
- Odstráňte kryt zakrývajúci ohrievač alebo odstráňte posúvač (odstráňte časť komína).
- Cievku umiestnite na rúrku čo najbližšie k sporáku.
- Znovu zostavte komín, pričom vezmite do úvahy potrebné tesniace materiály, vinutia (ak boli).
Teraz môžete nainštalovať a pripojiť zvyšné prvky vykurovacieho systému vrátane otvorenej expanznej nádrže typu samovar, potrubia, kohútikov, radiátorov, vzduchových ventilov. Aby sa zlepšil prirodzený obeh, priemer potrubia by nemal byť oveľa menší ako je veľkosť cievky.Ideálne bude tiež meď rovnakého priemeru.
Pravdepodobným problémom je zníženie ťahu v dôsledku neúmyselného odvádzania tepla z komína. Riešením je predĺženie komína.
Možnosti dizajnu výmeny tepla
Inštalácia zariadenia na výmenu tepla akéhokoľvek druhu vyžaduje značné množstvo práce, najmä ak je jeho účinnosť veľmi dôležitá. Napríklad najjednoduchšia špirála v komíne sa môže mierne zahriať a bez pumpy nemôže cirkulovať. Potom musíte prijať opatrenia až do odmietnutia takéhoto dizajnu. Prakticky jediný výmenník tepla pre pec inštalovaný na rôznych miestach poskytuje odlišnú účinnosť. Je možné podmienečne vytvoriť takú TOP, počnúc najefektívnejšou odrodou:
- register z liatiny alebo ocele v peci v tvare U;
- vodnú košeľu okolo ohniska alebo na ktoromkoľvek z jeho povrchov;
- Diplomat v tvare U v ohnisku;
- diplomat priamo nad alebo za ohniskom s maximálnym kontaktom;
- vodná košeľa okolo ohrievača;
- registr, diplomat alebo cievka v ohrievači;
- diplomat alebo cievka za ohrievačom;
- vodná košeľa v komíne.
Komínová cievka je podmienečne najmenej účinnou možnosťou. Avšak jednoduchosť zariadenia často odstraňuje nevýhody. Okrem toho sa účinnosť zlepšuje rôznymi spôsobmi. Medzi nimi - cievková podšívka s tepelne izolovaným plášťom s vyplnením dutín pieskom alebo inštaláciou konštrukcie priamo do ohrievača.
Všetky mená sú podmienené. Napríklad takáto konštrukcia závodu nie je neobvyklá, keď je nad ohrievačom postavená nádoba v tvare kocky. Môže byť považovaná za košeľu alebo diplomata.
Správne pripojenie
Súčasťou systému je kachle na drevo alebo krb s akýmkoľvek výmenníkom tepla. Pre jeho energeticky efektívnu prevádzku zostáva cirkulácia chladiaceho média kľúčovým faktorom. Aj keď je použitie čerpadla nevyhnutne potrebné (napríklad vo veľkom dvoj- alebo trojposchodovom dome), prirodzená cirkulácia je dôležitá vec. Vďaka nemu sa rúry príliš rýchlo nerozbijú a voda sa nevarí tak ľahko, ak dôjde k výpadku elektriny. Na zlepšenie obehu sa odporúča dodržiavať tieto pravidlá:
- čím vyšší je beh dýz výmenníka tepla vo výške, tým lepšie;
- expanzná nádrž je umiestnená čo najvyššie vedľa kachlí;
- potrubie vedie do nádrže z horného potrubia;
- potrubie z expanznej nádrže vedie k dolnému vstupu chladiča;
- všetky horizontálne profily sú vyhotovené pod uhlom (najmenej 3 mm na 1 m);
- výstup radiátora iba z opačnej strany alebo diagonálne.
Ďalším dôležitým bodom je schopnosť plynovodu v teréne. Čím je vyššia, tým je lepšia. Preto by ste nemali zužovať priemer, zabudovať prebytočné ohyby, tvarovky a tiež používať hrdzavé vnútorné alebo plastové rúrky.
Výmenník tepla je inštalovaný vo fáze montáže pece. Ak hovoríme o starom dizajne, nie je potrebné ho rozoberať leniví. V takom prípade bude možné nainštalovať najúčinnejšie zariadenie na požadované miesto. Pri prechode sa vykoná podrobná prehliadka muriva, ako aj ďalšie podrobnosti. Poruchy a nedostatky budú odstránené.
