Huvudelementet i något av värmesystemen är en speciell anordning - en värmeväxlare för uppvärmning av ett hus, där värme överförs från en värmegenerator till en värmebärare. Ett stort antal olika värmepannor presenteras på den moderna marknaden, men all deras mångfald begränsar inte fantasin för hantverkare när det gäller oberoende tillverkning av sådana anordningar. I vår artikel kommer läsarna att uppmanas ta reda på varför en värmeväxlare behövs i ett värmesystem, hur man gör det med egna händer och hur man ansluter det.
Värmeväxlarfunktion i värmesystemet
I värmeanläggningar för hemma används ofta ytvärmeväxlare i värmesystemet, där värmeenergi överförs genom ytan på metallväggarna på denna anordning.
Principen om uppvärmning genom en värmeväxlare implementeras mest i utformningen av gas, fast bränsle eller elektriska pannor. Vatten cirkulerar genom rör som är böjda i form av en spole installerad i värmeenheten och värms upp av temperaturen på det brinnande bränslet. Det uppvärmda kylmediet går in i rörledningen för värmesystemet och det ersätts av kylt vatten från radiatorerna i värmeväxlaren.
Fram till nu förblir spis i många enskilda hem den traditionella värmekällan. Det är bra att värma en liten koja, men i en stuga med flera rum är dess termiska kapacitet otillräcklig. Därför behövs i ett privat hus en värmeväxlare i värmesystemet för att förvandla spisen till en fullvärdig vattenvärmepanna. Storleken och formen på en hemmagjord värmeväxlare för uppvärmning bör passa in i dimensionerna på brännskammaren i ugnen. Rör och radiatorer kan anslutas till den här enheten och sedan blir uppvärmningen av huset effektivare.
Typer av värmeväxlare
Mer praktiska vattenvärmeväxlare för uppvärmning. Detta beror på att vatten överför termisk energi mycket bättre än luft. En luftvärmeväxlare för uppvärmning kan emellertid också tillämpas. Förutom vatten och luft används också en skorstenvärmeväxlare för uppvärmning, som inte installeras utan utanför.
Alla industriella uppvärmningsanordningar är utrustade med värmeväxlare vars design är maximalt anpassad för effektiv uppvärmning av vatten.
På fabriken är värmeväxlare tillverkade av koppar. Röret är en spiral, över de böjningar som det finns många plattor, vilket ger ett stort område med värmeöverföring.
Det är nästan omöjligt att bygga en hemmagjord värmeväxlare för uppvärmning i ditt hem så att den är exakt som fabriken. Därför måste du välja ett enklare alternativ.
Systemenhet
Funktionen för en hemmagjord värmeväxlare är att kaminen överför energi till den från förbränning av ved eller kol, och det uppvärmda vattnet avviker genom rören till alla rum. Denna uppvärmningsmetod gör att husets invånare kan njuta av en jämn fördelning av värme.Dessutom värms upp alla rum mycket snabbare och bränslekostnaderna sänks.
Det finns två sätt att förbättra kaminens uppvärmning av ett privat hus:
- bygga en ugn från grunden för en specifik värmeväxlarstorlek;
- installera en hemmagjord värmeväxlare tillverkad i ugnens storlek i den befintliga ugnen.
Genom att göra en värmeväxlare för uppvärmning med dina egna händer, kan husägaren vara säker på att hans spis med vattenkrets inte fungerar sämre än en riktig fast bränslepanna. Den enda skillnaden är att placeringen av värmeväxlarens inlopp ligger något högre över golvet än i fabrikspannor. Detta är en ganska betydande skillnad, vilket kan påverka den naturliga cirkulationen av kylvätskan.
Anslutningen av värmeväxlaren till värmesystemet måste göras så att kallt vattenintagsröret (retur) är placerat så lågt som möjligt.
Precis som i ett konventionellt värmesystem måste en expansionsbehållare installeras överst på rörledningarna. Det kommer att kompensera för förändringen i volym uppvärmt vatten och släppa luftbubblor från systemet. Om uppvärmning genom en värmeväxlare med naturlig cirkulation inte är tillräcklig för att värma en stor stuga, måste du installera en cirkulationspump i systemet.
För att ansluta en hemmagjord värmeväxlare för uppvärmning, används två beslag: en från botten (kallt vatteninlopp), den andra från toppen (hett utlopp). Vid installation av värmeväxlaren är det nödvändigt att tillhandahålla den nödvändiga lutningen för rören, enligt kravet i schemat.
Fördelar med uppvärmning med värmeväxlare
Om du förstår varför du behöver en värmeväxlare i värmesystemet kan du märka flera uppenbara fördelar:
- Enkel tillverkning. Om det redan finns en ugn i huset, måste du bara spendera på att göra en hemmagjord värmeväxlare och installera ett värmesystem.
- Kombinerad uppvärmning. Förutom att värma huset från spisens yta kommer ett vattenvärmesystem att läggas till.
- En mängd olika bränslen. Du kan värma ugnen med någon fast energi, till skillnad från pannor som bara fokuserar på en specifik typ av bränsle.
- Vackert utseende. Att bevara den ryska spisens traditionella utseende kan vara användbart när du skapar en inredning i en nationell stil.
Bland nackdelarna med uppvärmning genom en värmeväxlare är: mindre hög effektivitet jämfört med fabrikspannor och bristen på automatisk kontroll över intensiteten för uppvärmning av kylmediet.
Hur man gör en hemmagjord värmeväxlare
Formen på en värmeväxlare för självtillverkad uppvärmning kan vara annorlunda. Det vanligaste alternativet är ett register över flera stål- eller kopparrör, men plåtprover används också.
Temperaturen i förbränningszonen är mycket hög, särskilt när kol brinner. Därför ställs ökade krav på metallen från vilken elementen i värmeväxlaren kommer att göras, rationaliteten i dess design och kvaliteten på svetsarna.
Material för tillverkning
Vattenvärmeväxlare för uppvärmning är att säkerställa optimal värmeöverföring, och graden av värmeledningsförmåga i metall är viktig i denna process. Till exempel leder ett stålrör värme som är sju gånger svagare än ett kopparrör. Därför behöver du med samma diameter på röret för att överföra samma mängd värme 25 meter stålrör istället för 3,5 meter koppar.
Kopparvärmeväxlare är de mest ekonomiska i drift, men också dyra. Värmeväxlare av stålrör med en diameter på minst 32 mm anses vara mer tillgängliga för oberoende tillverkning.
Om det är tänkt att värma ugnen med kol är det bättre att installera en gjutjärnvärmeväxlare. Denna metall är starkare, och väggarna på enheten kommer inte att brinna på länge.
Beräkning av värmeväxlarens effekt
Det är ganska svårt att beräkna värmeväxlarkapaciteten för ett värmesystem i förväg. För att göra detta måste man ta hänsyn till för många faktorer: rördiameter, spolängd, metallvärmeledningsförmåga, bränslet förbränningstemperatur, kylvätskescirkulationshastighet, etc. Den verkliga förmågan hos värmeväxlaren att hantera dess funktioner kommer att konstateras först efter att värmesystemet har startats.
I beräkningarna kan det inriktas att 1 meter av ett rör med en diameter på 50 mm, som fungerar som en värmeväxlare, ger 1 kW värmeeffekt.
Du kan till exempel ta alla kända modeller av pannan och i enlighet med dess parametrar göra din egen hemmagjorda värmeväxlare.
Design egenskaper
En värmeväxlare för vattenuppvärmning hemma, svetsad från slätväggiga rör, kallas ett register. Det ser ut som ett slags "gitter", och detta är den mest populära formen av en hemmagjord värmeväxlare. Utöver denna design gör de också enklare anordningar i form av en rektangulär eller cylindrisk tank. Det viktigaste är att ytan för värmeväxling är så stor som möjligt.
När du gör en värmeväxlare med dina egna händer måste flera villkor följas:
- bredden på de inre håligheterna i värmeväxlaren måste vara minst 5 mm, annars kan vattnet i den koka;
- rörets väggtjocklek bör vara minst 3 mm så att metallen inte brinner ut;
- ett mellanrum på 10–15 mm mellan värmeväxlaren och ugns väggar bör kompensera för metallens expansion under uppvärmningen.
Monteringsfunktioner
Det enklaste sättet är att installera en värmeväxlare samtidigt med ugnens konstruktion. Om du installerar den i en gammal ugn måste du ta isär en del av tegelverket.
Procedur:
- En rörformig värmeväxlare installeras direkt på ugnens beredda fundament direkt i ugnens hålighet.
- Med ytterligare läggning av raderna med tegel lämnar de plats för enhetens inlopps- och utloppsrör.
- Efter att murverket är avslutat ansluts värmeväxlaren till värmesystemet, systemet fylls med vatten och en testugn för ugnen produceras.
Videomaterialet erbjuder bekanta dig med användbara tips om självtillverkning av en värmeväxlare:
Hittills har vi bara talat om värmeväxlare i ett vattenvärmesystem. Låt oss uppmärksamma andra områden i deras ansökan.
Luftvärme
Om du karakteriserar luftvärmesystemet kan vi säga att det har fler minus än pluss. Luftvärmeväxlare för uppvärmning är inte vanliga i den privata bostadssektorn, de har ännu inte blivit bekanta.
Fördelen med detta system är förmågan att kombinera uppvärmning med tvångsventilation. Eventuella fel i dess design och installation kan dock minimera fördelarna. Fläktljud hörs i kanalerna och temperaturobalans känns i rummen.
Värmeväxlare för luftuppvärmning existerar direkt såväl som indirekt. I den första av dem brinner gas eller dieselbränsle direkt i själva värmeväxlaren. Andra modeller använder en mellanliggande kylvätska.
Skorstensvärmeväxlare
I sommarbostäderna och i "hantverkarnas" bad kan du se en hemmagjord vatten- eller luftvärmeväxlare monterad på skorstenen i en liten spis. Det visar sig vara mycket lönsamt: värmen försvinner inte med rök, och en del av det tjänar till att värma vattnet.
Genom att installera en värmeväxlare i skorstenen för uppvärmning kan du få en ganska stor mängd varmt vatten. Naturligtvis räcker detta inte för att värma hela huset, utan tillräckligt för att sätta en eller två radiatorer i omklädningsrummet.Det är möjligt att använda en värmeväxlare för en skorsten både för uppvärmning och för snabb uppvärmning av vatten i ett badhus.
En sådan anordning kan vara mycket enkel att tillverka. Som grund kan du ta ett segment av ett stort rör med en diameter på 500-700 mm, eller svetsa en tank från rostfritt stål. I mitten av konstruktionen kommer det att finnas ett vertikalt rör motsvarande skorstenens diameter, och två rör bör svetsas upp och ned.
Genom att ge sin temperatur till värmeväxlaren kyls förbränningsprodukterna som lämnar ugnen snabbt. På grund av detta minskar drag i skorstenen och bränslet förbränns något långsammare.
Att göra en värmeväxlare för uppvärmning med dina egna händer kan vara ett sätt att ordna fullvärmande vattenuppvärmning i huset utan att skaffa dig dyr utrustning.
