صفات مثل التوفير والاقتصاد متأصلة فقط في الإنسان. على مر القرون ، هم الذين يقودون التقدم التكنولوجي ويساهمون في إنشاء أجهزة مصممة ليس فقط لتسهيل الحياة ، ولكن أيضًا لاستخدام جميع الموارد المتاحة إلى أقصى حد. تعتبر تكلفة تدفئة المنزل هي الأعلى حقًا. ومجرد مبادل حراري على أنبوب المدخنة هو أحد الخيارات الأكثر تكلفة لتوفير الحرارة في مبنى خاص مع تسخين موقد.
للحصول على أقصى حرارة من نظام الفرن ، يمكنك تثبيت مبادل حراري DIY على المدخنة
المحتوى
أصناف
اليوم هناك العديد من أنواع هذه الأجهزة. لكن الأكثر شعبية هي:
- مبادل حراري المموج.
- مبادل حراري مجهز بخزان مياه ؛
- مبادل حراري على شكل لفائف ؛
- مبادل حراري للهواء.
اعتمادًا على نوع سائل التبريد المنتشر داخل الجهاز ، يتم تقسيم جميع المبادلات الحرارية إلى سائل وهواء. يتم تصنيع الأخيرة بسهولة أكبر ، ولكن فعاليتها ضعيفة. في حين يمكن استخدام مدخنة مع مبادل حراري ، يدور داخله الماء ، كنظام تسخين كامل للمنزل الصغير ، إذا كان الإمداد / العودة إلى المشعات متصلاً بإدخال / إخراج الجهاز.
قدم كل الحرفي ، الذي ابتكر جهازًا مفيدًا لاحتياجاته ، أفكارًا شخصية تساهم في تحسين تصميمه. تم تنفيذ المبادل الحراري على أنبوب المدخنة وفقًا لرسوماته باستخدام مكونات مثل:
- سجلات التدفئة
- جامعي.
- خزانات معدنية:
- لفائف مختلفة.
- مشعات أنظمة التدفئة المنزلية ؛
- مشعات نظام تبريد المحرك للسيارات.
يمكنك بناء مبادل حراري للملف من أنبوب نحاسي تقليدي منحنٍ إلى لولب
مبادل حراري سائل
يبدو التصميم القياسي لهذا النوع من الأجهزة وكأنه ملف معدني ، والذي يحتوي على معامل عالي للتوصيل الحراري. لضمان السلامة ونقل الحرارة بشكل أفضل ، يتم وضعه في غلاف معدني ويتم عزله جيدًا بعزل غير قابل للاشتعال ، والذي يستخدم عادة كصوف البازلت.
يتم تركيب الهيكل في قسم المدخنة. يتم تفريغ نهايات الملف أولاً من خلال جسم المبادل الحراري ، ثم توصيله بنظام التسخين. يتم وضع خزان التمدد في نقطته العليا. من الأفضل عمل ملف من أنبوب صلب نحاسي. بالطبع ، يمكنك استخدام عنصر الفولاذ هذا ، ولكن من أجل تحقيق تأثير مماثل ، سيكون عليك إنشاء هيكل أكبر بـ 7 مرات! هذا يرجع إلى الموصلية الحرارية العالية للنحاس.
يكون الدوران الطبيعي للمبرد من خلال النظام كما يلي: يتم تسخين السائل ، ويزداد حجمه ويرتفع على طول الملف. ثم يتدفق بواسطة الجاذبية عبر الأنبوب إلى المبرد. المبرد البارد الموجود هناك يضطر للخروج ، وبعد دخوله في الملف ، يسخن مرة أخرى.
مهم! من أجل تدوير المبرد عبر النظام ، من الضروري حساب قطر وطول الملف بدقة ، وتحمل زوايا الميل لكل من العرض والعودة ، وأكثر من ذلك بكثير.
يمكن أن يؤدي الاستهانة بهذه الحسابات إلى عواقب وخيمة. حقيقة أن الجهاز لن يعمل ليست سيئة للغاية. الأسوأ من ذلك هو إمكانية المطرقة المائية بسبب سائل التبريد المغلي.
بعض أنواع المبادلات الحرارية يصعب تصنيعها بأيديهم بحيث يؤدي تشغيلهم إلى النتيجة المرجوة
العيوب التالية متأصلة في هذا النوع من المبادلات الحرارية على أنبوب المدخنة:
- تعقيد الحسابات والتصنيع ؛
- الحاجة إلى المراقبة المستمرة للضغط ودرجة الحرارة في النظام ؛
- زيادة معدل التدفق: يتبخر السائل ببساطة من خزان التمدد. عند استخدام الماء في الشتاء ، عندما لا يعمل النظام ، يجب تصريف السائل ؛
- تنخفض درجة حرارة غازات العادم بشكل ملحوظ. وهذا يمكن أن يؤدي إلى انخفاض في الجر والاحتراق غير الكامل للوقود المستخدم.
في الوقت نفسه ، يمكن للشخص الذي لديه معرفة فقط بفيزياء دورة المدرسة الثانوية ولديه المهارات اللازمة للتعامل مع الأداة أن يقوم بعمل مبادل حراري سائل للمدخنة بيديه.
مبادل حراري للهواء
عادة ما يتكون جهاز من هذا النوع من علبة معدنية ، يتم تركيب عدة فوهات داخلها - الإدخال والإخراج. يقع مبدأ الحمل الحراري في صميم عملها. يسخن الهواء البارد الذي يدخل الفوهات ويدخل الغرفة الساخنة من خلال الجزء العلوي من المبادل الحراري. يوفر هذا الحل التقني فرصة لتقليل استهلاك الوقود بمعامل 2-3 دون تقليل كفاءة جهاز توليد الحرارة.
لن يكون صنع مثل هذا الجهاز بنفسك أي صعوبات. لهذا ، ستكون هناك حاجة إلى أنابيب معدنية بأقطار مختلفة وطاحونة وآلة لحام.
لتصنيع مبادل حراري للهواء ، هناك حاجة إلى صفائح معدنية وأنابيب بأقطار مختلفة وحاوية حديدية ذات حجم مناسب
قبل البدء في العمل ، قم بتخزين هذه المواد:
- قطعة من الأنابيب بقطر 50 مم ؛
- طول الأنبوب 2.4 متر وقطره بوصة وربع ؛
- لوح معدني 350 × 350 × 1 (وحدة القياس مليمترات) ؛
- دلو سعة 20 لتر من زيت المحرك أو خزان معدني.
إجراءات التصنيع على النحو التالي:
- قطع الدوائر من صفائح معدنية. سيتم استخدامها كأجزاء نهاية. من الضروري أن يتوافق قطرها مع قيمة هذه المعلمة للحاوية المعدة مسبقًا ؛
- في وسط كل دائرة ، قطع فتحة للأنبوب المركزي 50 مم ؛
- على كلا الجزأين حول الثقب المركزي بالتساوي ، حدد النقاط التي قطع عندها 8 فتحات لأقسام الأنابيب بقطر بوصة وربع ؛
- قطع هذا الأنبوب إلى 8 أجزاء بمطحنة. أي ، يجب أن يكون طول كل أنبوب 30 سم ؛
- باستخدام آلة لحام ، قم بتثبيت قطعة من الأنابيب بقطر 50 ملم في الفتحة المركزية ، والعناصر التي تم الحصول عليها في الخطوة السابقة إلى الثقوب الجانبية ؛
في ملاحظة! باتباع الخطوات المذكورة أعلاه ، ستقوم بإنشاء قلب المبادل الحراري. المرحلة التالية هي تصنيع جسمه.
- استخدم مطحنة لقطع قاع الخزان المعد مسبقًا.
- على جانبيها في الوسط ، قم بقطع فتحة بقطر يساوي المقطع العرضي لأنبوب المدخنة.
- عن طريق اللحام ، اربط مواسير ذات حجم مناسب للثقوب المصنوعة.
- ضع الجسم المصنوع بهذه الطريقة على اللب ولحم به.
- تغطية المنتج النهائي بطلاء مقاوم للحرارة.
- بعد أن يجف الطلاء ، قم بتثبيت المبادل الحراري في المدخنة.
ملامح المبادل الحراري على أنبوب المدخنة في الحمام
حسب التصميم ، تنقسم هذه الأجهزة إلى نوعين - مدمج ومرفق بالأنبوب.يسمى التنفيذ في النموذج الثاني المبادل الحراري من نوع السماور.
بالنسبة للحمام ، يتم استخدام المبادلات الحرارية ، التي لا تسخن الغرفة فحسب ، بل تسخن الماء أيضًا
يتضمن هيكل المبادل الحراري المدمج خزانًا صغيرًا بسعة تصل إلى 5 لترات ، كقاعدة عامة ، مثبتة بين الفرن وغلاف المولد الحراري. يجب تجنب ملامسة اللهب المكشوف تمامًا. عن طريق الأنابيب ، يتم توصيل الخزان إلى المبادل الحراري المدمج ، والذي يمكن أن يصل حجمه إلى 100 لتر. عندما يسخن نظام التسخين ، يرتفع الماء الساخن إلى الأنبوب ، وتتدفق مياه التبريد عبر الأنبوب الآخر مرة أخرى إلى المبادل الحراري. لذلك في الخزان الخارجي يتم الحفاظ على درجة حرارة الماء المطلوبة.
المبادل الحراري من نوع السماور ليس أكثر من وعاء مغلق محاط بالمدخنة العلوية. وفقا للخبراء ، يفضل خيار التسخين هذا. يشرحون ذلك بحقيقة أنه أثناء عملية التسخين يتم استخدام حرارة منتجات الاحتراق التي تتحرك عبر المدخنة. ومن المهم أيضًا أنه إذا قارنا الأحجام ، فإن قيمة هذه المعلمة للمبادل الحراري المرتبط بالأنبوب تكون أكبر من قيمة المنتج المدمج.
موقد ساونا مع مبادل حراري - مزايا وميزات التشغيل
نسلط الضوء على المزايا الرئيسية للأفران في الحمام مع مبادل حراري.
- يحل نظام الاستحمام في هذا التصميم مشكلتين في وقت واحد - إنه يسخن غرف غرفة الملابس وغرفة البخار ، ويسخن الماء أيضًا.
- يجب وضع الخزان في الغرفة الأقرب إلى غرفة البخار.
- على الرغم من التكلفة المنخفضة نسبيًا للأفران التي تحتوي على مبادل حراري لأنبوب في الحمام ، إلا أنها تتميز بموارد تشغيلية كبيرة بسبب استخدام مواد عالية الجودة في التصنيع.
- نظرًا لتجهيز صندوق الإطفاء في فرن حديث بزجاج حراري ، يمكنك الاستمتاع باللهب والتحكم في عملية الاحتراق.
- التواضع للنظام في الرعاية ؛
- مظهر جذاب.
- تساعد الأبعاد الصغيرة للفرن مع مبادل حراري على الأنبوب في الحمام على توفير مساحة في غرفة البخار.
- قوة هذا النظام كافية لتدفئة غرفة البخار بسرعة إلى درجة الحرارة المطلوبة.
ليس من الصعب تصميم موقد الساونا مع مبادل حراري ، ويمكن وضع الخزان في غرفة مجاورة لغرفة البخار
القضايا الأمنية لكل شخص تأتي أولاً. يتطلب هذا العامل أن يعمل النظام بشكل صحيح. من المستحيل إصلاح الأنابيب التي تربط الخزان بأجزاء أخرى من الهيكل بدون حركة بالجدار ، حيث تتغير معلماتها الخطية عند تسخينها.
النصيحة! يجب أن يتم ختم المفاصل الملولبة للهيكل باستخدام حشوات قادرة على تحمل درجات الحرارة العالية.
يجب اختيار حجم خزان المياه مع الأخذ بعين الاعتبار حقيقة أن تسخينه يجب أن يتم لمدة ساعتين من لحظة الاشتعال في فرن الوقود. خلاف ذلك ، سوف تتحول المياه ببساطة إلى بخار.
لا ينبغي أن تؤثر قوة المبادل الحراري الناتج على أنبوب المدخنة في الحمام على عمل الفرن نفسه. في الوقت نفسه ، يجب ألا يتجاوز مستوى تخفيض الطاقة المسموح به 10 ٪. عندما يتم تسخين النظام إلى درجة حرارة عالية ، لا يمكن ملؤه بالماء.
خيارات أخرى دائمة وسهلة
تم التفكير في التصميم أعلاه عندما يتم وضع ملف المبادل الحراري في علبة معدنية. ولكن هناك خيار بسيط وعملي لاستخدام مثل هذا العنصر. يتم لف المدخنة في أنبوب نحاسي. يسخن طوال الوقت ، ونتيجة لذلك تزداد درجة حرارة الهواء الذي يمر عبره بشكل ملحوظ على مدى فترة زمنية قصيرة. يتم لحام هذه اللولب إلى المدخنة عن طريق اللحام شبه الأوتوماتيكي أو شعلة الأرجون. يجب إزالة الشحوم المستخدم كحام أولاً باستخدام حمض الفوسفوريك. سيكون الاتصال دائم وموثوق.
الشبكة حول المدخنة المليئة بالحجارة هي أيضًا نوع من المبادلات الحرارية.
غالبًا ما يقوم الحرفيون المنزليون بإنشاء مبادل حراري من الأنابيب المموجة. في هذه الحالة ، يتم لف المدخنة بثلاثة تموجات من الألومنيوم. سوف يسخن الهواء الموجود في الأنابيب من جدران المدخنة ، وسيحتاج مالك المنزل فقط إلى توجيهه إلى الغرفة المطلوبة. لجعل إزالة الحرارة أكثر إنتاجية ، لف اللوالب المموجة بغشاء التشبث.
في قسم المداخن المار عبر العلية ، يمكنك تثبيت مبادل حراري يعمل بنفس الطريقة التي يعمل بها فرن الجرس. يعتمد مبدأ تشغيل مثل هذا النظام على قوانين الفيزياء: الهواء المسخن إلى ارتفاع في درجة الحرارة المرتفعة ، وعندما يبرد ، ينخفض. هذا الخيار مناسب إذا كانت المدخنة في المنزل مصنوعة من المعدن ، والتي يتم تسخينها على مستوى الطابق الثاني. يتم تقليل خطر الحروق أو الحرائق بغطاء.
لتجميع الحرارة ، يقوم بعض أساتذة المنزل حول هذا المبادل الحراري بتثبيت شبكة بالحجارة على الأنبوب ، وبعد وضع الحامل ، يجلب المزيد من الراحة إلى الغرفة. هذا الخيار ليس دافئًا فحسب ، بل يهدئ أيضًا. ولا يسمح مبدأ تشغيل هذا التصميم بتسخين الأنابيب فوق 170 درجة.
مهم! يتم إنشاء أمان إضافي من خلال حقيقة أن المكان الأكثر سخونة بالقرب من البوابة.
سيسمح لك تركيب مبادل حراري على المدخنة باستخدام الحرارة بشكل أكثر كفاءة. ولكن ، للحصول على نموذج معين لمثل هذا الجهاز ، من الضروري تحديد أوضاع التشغيل والطاقة بشكل صحيح. خلاف ذلك ، فإنك تخاطر بانتهاك شروط التشغيل لوحدة توليد الحرارة نفسها.
