Κάνουμε με τα χέρια μας έναν εναλλάκτη θερμότητας στο σωλήνα καμινάδας: τι χρειάζεται για αυτό

Τέτοιες ιδιότητες όπως η λιτότητα και η οικονομία είναι εγγενείς μόνο στον άνθρωπο. Κατά τη διάρκεια των αιώνων, αυτοί που οδηγούν την τεχνολογική πρόοδο και συμβάλλουν στη δημιουργία συσκευών που έχουν σχεδιαστεί όχι μόνο για να κάνουν τη ζωή ευκολότερη, αλλά και να χρησιμοποιούν όλους τους διαθέσιμους πόρους στο μέγιστο. Το κόστος θέρμανσης ενός σπιτιού θεωρείται σωστά το υψηλότερο. Και μόνο ο εναλλάκτης θερμότητας στον σωλήνα καμινάδας είναι μια από τις πιο προσιτές επιλογές για εξοικονόμηση θερμότητας σε ένα ιδιωτικό κτίριο με θέρμανση σόμπας.

Για να λάβετε τη μέγιστη θερμότητα από το σύστημα κλιβάνου, μπορείτε να εγκαταστήσετε έναν εναλλάκτη θερμότητας DIY στην καμινάδα

Ποικιλίες

Σήμερα υπάρχουν πολλοί τύποι τέτοιων συσκευών. Αλλά τα πιο δημοφιλή είναι:

• εναλλάκτης θερμότητας κυματοειδούς
• εναλλάκτη θερμότητας εξοπλισμένο με δεξαμενή νερού ·
• εναλλάκτης θερμότητας σε σχήμα πηνίου.
• εναλλάκτης θερμότητας αέρα.

Ανάλογα με τον τύπο του ψυκτικού που κυκλοφορεί μέσα στη συσκευή, όλοι οι εναλλάκτες θερμότητας χωρίζονται σε υγρό και αέρα. Τα τελευταία κατασκευάζονται πιο εύκολα, αλλά η αποτελεσματικότητά τους είναι χαμηλή. Ενώ μια καμινάδα με εναλλάκτη θερμότητας μέσα στην οποία κυκλοφορεί το νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένα πλήρες σύστημα θέρμανσης για ένα μικρό εξοχικό σπίτι, εάν η παροχή / επιστροφή στα καλοριφέρ είναι συνδεδεμένη με την είσοδο / έξοδο της συσκευής.

Κάθε τεχνίτης, δημιουργώντας μια χρήσιμη συσκευή για τις ανάγκες του, εισήγαγε προσωπικές ιδέες που συμβάλλουν στη βελτίωση του σχεδιασμού του. Η υλοποίηση του εναλλάκτη θερμότητας στον σωλήνα καμινάδας σύμφωνα με τα σχέδιά του πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας εξαρτήματα όπως:

• καταχωρητές θέρμανσης
• συλλέκτες
• μεταλλικές δεξαμενές:
• διάφορα πηνία?
• καλοριφέρ οικιακών συστημάτων θέρμανσης ·
• καλοριφέρ του συστήματος ψύξης κινητήρα οχημάτων.

Μπορείτε να δημιουργήσετε έναν εναλλάκτη θερμότητας πηνίου από έναν συμβατικό χαλκό σωλήνα λυγισμένο σε μια σπείρα

Εναλλάκτης θερμότητας υγρού

Η τυπική σχεδίαση αυτού του τύπου συσκευής μοιάζει με μεταλλικό πηνίο, το οποίο έχει υψηλό συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας. Για να διασφαλιστεί η ασφάλεια και η καλύτερη μεταφορά θερμότητας, τοποθετείται σε μεταλλικό περίβλημα και είναι καλά μονωμένο με μη καύσιμη μόνωση, η οποία συνήθως χρησιμοποιείται ως βασάλτης.

Η εγκατάσταση της δομής γίνεται στο τμήμα της καμινάδας. Τα άκρα του πηνίου εκφορτώνονται πρώτα μέσω του σώματος του εναλλάκτη θερμότητας και στη συνέχεια συνδέονται με το σύστημα θέρμανσης. Μια δεξαμενή διαστολής τοποθετείται στο άνω σημείο της. Είναι καλύτερο να φτιάξετε ένα πηνίο από σωλήνα ανόπτησης από χαλκό. Φυσικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα τέτοιο ατσάλινο στοιχείο, αλλά για να επιτύχετε ένα συγκρίσιμο αποτέλεσμα, τότε θα πρέπει να δημιουργήσετε μια δομή 7 (!) Φορές μεγαλύτερη σε μέγεθος. Αυτό οφείλεται στην υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα του χαλκού.

Η φυσική κυκλοφορία του ψυκτικού μέσω του συστήματος έχει ως εξής: το υγρό θερμαίνεται και, αυξάνεται σε όγκο, αυξάνεται κατά μήκος του πηνίου. Στη συνέχεια ρέει από τη βαρύτητα μέσω του σωλήνα στο ψυγείο. Το ψυχρό ψυκτικό που βρίσκεται εκεί εξαναγκάζεται και, αφού εισέλθει στο πηνίο, θερμαίνεται και πάλι.

Σπουδαίος! Για να κυκλοφορήσει το ψυκτικό μέσα από το σύστημα, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί με ακρίβεια η διάμετρος και το μήκος του πηνίου, να αντέξει τις γωνίες κλίσης τόσο της τροφοδοσίας όσο και της επιστροφής, και πολλά άλλα.

Η υποεκτίμηση αυτών των υπολογισμών μπορεί να οδηγήσει σε θλιβερές συνέπειες. Το γεγονός ότι η συσκευή δεν θα λειτουργήσει δεν είναι τόσο κακό. Πολύ χειρότερη είναι η πιθανότητα σφυρί νερού λόγω βρασμού ψυκτικού.

Μερικοί τύποι εναλλακτών θερμότητας είναι δύσκολο να κατασκευαστούν με τα χέρια τους, έτσι ώστε η λειτουργία τους να αποφέρει το επιθυμητό αποτέλεσμα

Τα ακόλουθα μειονεκτήματα είναι εγγενή σε αυτόν τον τύπο εναλλάκτη θερμότητας στον σωλήνα καμινάδας:

• πολυπλοκότητα των υπολογισμών και της κατασκευής ·
• την ανάγκη για συνεχή παρακολούθηση της πίεσης και της θερμοκρασίας στο σύστημα ·
• αυξημένος ρυθμός ροής: το υγρό απλώς εξατμίζεται από το δοχείο διαστολής. Όταν χρησιμοποιείτε νερό το χειμώνα, όταν το σύστημα δεν λειτουργεί, το υγρό πρέπει να αποστραγγιστεί.
• η θερμοκρασία των καυσαερίων μειώνεται σημαντικά. Και αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της έλξης και της ατελούς καύσης του καυσίμου που χρησιμοποιείται.

Ταυτόχρονα, ένα άτομο που έχει μόνο γνώση της φυσικής του μαθήματος γυμνασίου και έχει τις δεξιότητες χειρισμού του εργαλείου μπορεί να κάνει έναν υγρό εναλλάκτη θερμότητας για την καμινάδα με τα χέρια του.

Εναλλάκτης θερμότητας αέρα

Μια συσκευή αυτού του τύπου αποτελείται συνήθως από μια μεταλλική θήκη, στην οποία τοποθετούνται αρκετά ακροφύσια - είσοδος και έξοδος. Στην καρδιά της λειτουργίας του βρίσκεται η αρχή της μεταφοράς. Ο κρύος αέρας που εισέρχεται στα ακροφύσια θερμαίνεται και εισέρχεται στο θερμαινόμενο δωμάτιο μέσω της κορυφής του εναλλάκτη θερμότητας. Μια τέτοια τεχνική λύση παρέχει την ευκαιρία για μείωση της κατανάλωσης καυσίμου κατά συντελεστή 2-3 χωρίς μείωση της αποτελεσματικότητας της συσκευής παραγωγής θερμότητας.

Το να φτιάξετε μια τέτοια συσκευή μόνοι σας δεν θα είναι δυσκολία. Για αυτό, θα χρειαστούν μεταλλικοί σωλήνες διαφόρων διαμέτρων, μύλος και μηχανή συγκόλλησης.

Για την κατασκευή εναλλάκτη θερμότητας αέρα, χρειάζονται ένα μεταλλικό φύλλο, σωλήνες διαφορετικών διαμέτρων και ένα σιδερένιο δοχείο κατάλληλου μεγέθους

Πριν ξεκινήσετε την εργασία, αποθηκεύστε ένα τέτοιο υλικό:

• ένα κομμάτι σωλήνα με διάμετρο 50 mm ·
• μήκος σωλήνα 2,4 μέτρων με διάμετρο ίντσας και τέταρτο ·
• μεταλλικό φύλλο 350 × 350 × 1 (η μονάδα μέτρησης είναι χιλιοστά).
• Κάδος 20 λίτρων λαδιού κινητήρα ή μεταλλική δεξαμενή.

Η διαδικασία κατασκευής έχει ως εξής:

• κόψτε κύκλους από ένα φύλλο μετάλλου. Θα χρησιμοποιηθούν ως τελικά μέρη. Είναι απαραίτητο η διάμετρος τους να αντιστοιχεί στην τιμή αυτής της παραμέτρου ενός προηγουμένως προετοιμασμένου δοχείου.
• στο κέντρο κάθε κύκλου, κόψτε μια τρύπα για τον κεντρικό σωλήνα 50 mm.
• Και στα δύο μέρη γύρω από την κεντρική τρύπα σημειώστε ομοιόμορφα τα σημεία στα οποία κόβετε 8 ανοίγματα για τμήματα σωλήνων με διάμετρο ίντσας και τετάρτου.
• κόψτε αυτόν τον σωλήνα σε 8 τμήματα με μύλο. Δηλαδή, το μήκος κάθε σωλήνα πρέπει να είναι 30 εκατοστά.
• χρησιμοποιώντας μια μηχανή συγκόλλησης, συνδέστε ένα κομμάτι σωλήνα με διάμετρο 50 mm στην κεντρική οπή, και τα στοιχεία που αποκτήθηκαν στο προηγούμενο βήμα στις πλευρικές οπές.

Σε μια σημείωση! Ακολουθώντας τα παραπάνω βήματα, θα δημιουργήσετε τον πυρήνα του εναλλάκτη θερμότητας. Το επόμενο στάδιο είναι η κατασκευή του σώματός του.

• Χρησιμοποιήστε έναν μύλο για να κόψετε το κάτω μέρος μιας μεταλλικής δεξαμενής που είχε προηγουμένως προετοιμαστεί.
• στις πλευρές του στο κέντρο, κόψτε μια τρύπα με διάμετρο ίση με τη διατομή του σωλήνα καμινάδας.
• με συγκόλληση, συνδέστε σωλήνες κατάλληλου μεγέθους στις οπές που έχουν κατασκευαστεί.
• βάλτε το σώμα που κατασκευάζεται με αυτήν τη μέθοδο στον πυρήνα και συγκολλήστε το.
• καλύψτε το τελικό προϊόν με ανθεκτική στη θερμότητα βαφή.
• Αφού στεγνώσει το χρώμα, τοποθετήστε τον εναλλάκτη θερμότητας στην καμινάδα.

Χαρακτηριστικά του εναλλάκτη θερμότητας στον σωλήνα καμινάδας στο μπάνιο

Σχετικά με το σχεδιασμό, τέτοιες συσκευές χωρίζονται σε δύο τύπους - ενσωματωμένες και προσαρτημένες στον σωλήνα.Η εκτέλεση στη δεύτερη υλοποίηση ονομάστηκε εναλλάκτης θερμότητας τύπου σαμοβάρι.

Για το μπάνιο χρησιμοποιούνται εναλλάκτες θερμότητας, οι οποίοι όχι μόνο θερμαίνουν το δωμάτιο, αλλά και θερμαίνουν το νερό

Ο ενσωματωμένος εναλλάκτης θερμότητας περιλαμβάνει μια μικρή δεξαμενή χωρητικότητας, κατά κανόνα, έως 5 λίτρων, εγκατεστημένη μεταξύ του κλιβάνου και του περιβλήματος της γεννήτριας θερμότητας. Η επαφή με ανοιχτές φλόγες πρέπει να αποφεύγεται εντελώς. Μέσω σωλήνων, μια δεξαμενή συνδέεται με τον ενσωματωμένο εναλλάκτη θερμότητας, ο όγκος του οποίου μπορεί να φτάσει τα 100 λίτρα. Όταν το σύστημα θέρμανσης θερμαίνεται, το ζεστό νερό ανεβαίνει στον σωλήνα και το νερό ψύξης ρέει μέσω του άλλου σωλήνα πίσω στον εναλλάκτη θερμότητας. Έτσι, στην εξωτερική δεξαμενή διατηρείται η απαιτούμενη θερμοκρασία νερού.

Ένας εναλλάκτης θερμότητας τύπου σαμοβάρι δεν είναι παρά ένα σφραγισμένο δοχείο που περιβάλλει την άνω καμινάδα. Σύμφωνα με ειδικούς, αυτή η επιλογή θέρμανσης είναι προτιμότερη. Αυτό το εξηγεί από το γεγονός ότι κατά τη διάρκεια της διαδικασίας θέρμανσης χρησιμοποιείται η θερμότητα των προϊόντων καύσης που κινούνται μέσω της καμινάδας. Και είναι επίσης σημαντικό ότι εάν συγκρίνουμε τους όγκους, τότε η τιμή αυτής της παραμέτρου του εναλλάκτη θερμότητας που είναι συνδεδεμένη στον σωλήνα είναι μεγαλύτερη από την τιμή ενός ενσωματωμένου προϊόντος.

Σόμπα με εναλλάκτη θερμότητας - πλεονεκτήματα και χαρακτηριστικά λειτουργίας

Επισημαίνουμε τα κύρια πλεονεκτήματα των κλιβάνων σε ένα λουτρό με εναλλάκτη θερμότητας.

• Το σύστημα κολύμβησης αυτού του σχεδιασμού επιλύει ταυτόχρονα δύο προβλήματα - θερμαίνει τα δωμάτια της γκαρνταρόμπας και του χαμάμ και θερμαίνει επίσης το νερό.
• Η δεξαμενή πρέπει να βρίσκεται στο δωμάτιο που βρίσκεται πιο κοντά στο χαμάμ.
• Παρά το σχετικά χαμηλό κόστος των κλιβάνων με έναν εναλλάκτη θερμότητας για έναν σωλήνα σε ένα λουτρό, χαρακτηρίζονται από έναν μεγάλο λειτουργικό πόρο λόγω της χρήσης υλικών υψηλής ποιότητας στην κατασκευή.
• Λόγω του εξοπλισμού της πυρκαγιάς ενός σύγχρονου κλιβάνου με πυρίμαχο γυαλί, μπορείτε να απολαύσετε τις φλόγες και να ελέγξετε τη διαδικασία καύσης.
• Ανεπιτήδευτη φροντίδα του συστήματος.
• Ελκυστική εμφάνιση.
• Οι μικρές διαστάσεις του κλιβάνου με εναλλάκτη θερμότητας στο σωλήνα στο μπάνιο βοηθούν στην εξοικονόμηση χώρου στο ατμόλουτρο.
• Η ισχύς ενός τέτοιου συστήματος αρκεί για να ζεσταθεί γρήγορα το ατμόλουτρο στην επιθυμητή θερμοκρασία.

Ο σχεδιασμός της σόμπας σάουνας με εναλλάκτη θερμότητας δεν είναι δύσκολος και η δεξαμενή μπορεί να τοποθετηθεί σε ένα δωμάτιο δίπλα στο χαμάμ

Τα θέματα ασφαλείας για κάθε άτομο έρχονται πρώτα. Αυτός ο παράγοντας απαιτεί το σύστημα να λειτουργεί σωστά. Είναι αδύνατο να στερεωθούν οι σωλήνες που συνδέουν τη δεξαμενή με άλλα μέρη της κατασκευής ακίνητοι στον τοίχο, καθώς οι γραμμικές παράμετροι τους αλλάζουν όταν θερμαίνονται.

Συμβουλή! Οι στεγανοποιητικοί σύνδεσμοι με σπείρωμα μιας δομής πρέπει να πραγματοποιούνται με φλάντζες ικανές να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες.

Ο όγκος της δεξαμενής νερού πρέπει να επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι η θέρμανση του πρέπει να πραγματοποιείται για δύο ώρες από τη στιγμή της ανάφλεξης στον κλίβανο καυσίμου. Διαφορετικά, το νερό θα μετατραπεί απλώς σε ατμό.

Η ισχύς του δημιουργημένου εναλλάκτη θερμότητας στον σωλήνα καμινάδας στο λουτρό δεν πρέπει να επηρεάζει τη λειτουργία του ίδιου του κλιβάνου. Ταυτόχρονα, το επίπεδο επιτρεπόμενης μείωσης ισχύος δεν πρέπει να υπερβαίνει το 10%. Όταν το σύστημα θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία, δεν μπορεί να γεμίσει με νερό.

Άλλες ανθεκτικές και εύκολες επιλογές

Ο σχεδιασμός εξετάστηκε παραπάνω όταν το πηνίο του εναλλάκτη θερμότητας τοποθετείται σε μεταλλική θήκη. Υπάρχει όμως μια απλή και πρακτική επιλογή για τη χρήση ενός τέτοιου στοιχείου. Η καμινάδα είναι τυλιγμένη σε χαλκό σωλήνα. Ζεσταίνεται συνεχώς, λόγω της οποίας η θερμοκρασία του αέρα που διέρχεται από αυτόν αυξάνεται σημαντικά σε σύντομο χρονικό διάστημα. Μια τέτοια σπείρα συγκολλάται στην καμινάδα με ημιαυτόματη συγκόλληση ή με έναν πυρσό αργού. Ο κασσίτερος που χρησιμοποιείται ως κόλλα πρέπει πρώτα να απολιπανθεί με φωσφορικό οξύ. Η σύνδεση θα είναι ανθεκτική και αξιόπιστη.

Μια σχάρα γύρω από την καμινάδα γεμάτη πέτρες είναι επίσης ένα είδος εναλλάκτη θερμότητας.

Οι οικιακοί τεχνίτες συχνά δημιουργούν εναλλάκτη θερμότητας από κυματοειδείς σωλήνες. Σε αυτήν την περίπτωση, η καμινάδα είναι τυλιγμένη με τρεις αυλακώσεις αλουμινίου. Ο αέρας που υπάρχει στους σωλήνες θα ζεσταθεί από τους τοίχους της καμινάδας και ο ιδιοκτήτης του σπιτιού θα πρέπει απλώς να τον κατευθύνει στο επιθυμητό δωμάτιο. Για να κάνετε την αφαίρεση θερμότητας πιο παραγωγική, τυλίξτε κυματοειδείς σπείρες με μεμβράνη προσκόλλησης.

Στην ενότητα της καμινάδας που περνά από τη σοφίτα, μπορείτε να εγκαταστήσετε έναν εναλλάκτη θερμότητας που λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο όπως ένας φούρνος τύπου καμπάνας. Η αρχή λειτουργίας ενός τέτοιου συστήματος βασίζεται στους νόμους της φυσικής: ο αέρας που θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία αυξάνεται και όταν κρυώνει, πέφτει κάτω. Αυτή η επιλογή είναι κατάλληλη εάν η καμινάδα του σπιτιού είναι κατασκευασμένη από μέταλλο, το οποίο θερμαίνεται περισσότερο στο επίπεδο του δεύτερου ορόφου. Ο κίνδυνος εγκαυμάτων ή πυρκαγιών μειώνεται με καπάκι.

Για να συσσωρεύσουν θερμότητα, ορισμένοι οικιακοί δάσκαλοι γύρω από έναν τέτοιο εναλλάκτη θερμότητας εγκαθιστούν ένα πλέγμα με πέτρες στο σωλήνα και, αφού έχουν ενεργοποιήσει τη βάση, φέρνουν ακόμη περισσότερη άνεση στο δωμάτιο. Αυτή η επιλογή όχι μόνο ζεσταίνει, αλλά και καταπραΰνει. Και η αρχή λειτουργίας αυτού του σχεδιασμού δεν επιτρέπει τη θέρμανση σωλήνων άνω των 170 μοιρών.

Σπουδαίος! Πρόσθετη ασφάλεια δημιουργείται από το γεγονός ότι το πιο ζεστό μέρος είναι κοντά στην πύλη.

Η εγκατάσταση εναλλάκτη θερμότητας στην καμινάδα θα σας επιτρέψει να χρησιμοποιείτε τη θερμότητα πιο αποτελεσματικά. Όμως, αποκτώντας ένα συγκεκριμένο μοντέλο μιας τέτοιας συσκευής, είναι απαραίτητο να επιλέξετε σωστά τους τρόπους λειτουργίας και την ισχύ του. Διαφορετικά, κινδυνεύετε να παραβιάσετε τις συνθήκες λειτουργίας της ίδιας της μονάδας παραγωγής θερμότητας.