Realizziamo con le nostre mani uno scambiatore di calore sul tubo del camino: ciò che è necessario per questo

Tali qualità come la frugalità e l'economia sono inerenti solo all'uomo. Nel corso dei secoli, sono loro che guidano il progresso tecnologico e contribuiscono alla creazione di dispositivi progettati non solo per semplificare la vita, ma per utilizzare al massimo tutte le risorse disponibili. Il costo del riscaldamento di una casa è giustamente considerato il più alto. E solo lo scambiatore di calore sul tubo del camino è una delle opzioni più convenienti per risparmiare calore in un edificio privato con riscaldamento della stufa.

Per ottenere il massimo calore dal sistema del forno, è possibile installare uno scambiatore di calore fai-da-te sul camino

varietà

Oggi ci sono molti tipi di tali dispositivi. Ma i più popolari sono:

• scambiatore di calore ondulato;
• uno scambiatore di calore dotato di un serbatoio d'acqua;
• scambiatore di calore a forma di bobina;
• scambiatore di calore ad aria.

A seconda del tipo di refrigerante che circola all'interno del dispositivo, tutti gli scambiatori di calore sono divisi in liquido e aria. Questi ultimi sono fabbricati più facilmente, ma la loro efficacia è scarsa. Mentre un camino con uno scambiatore di calore all'interno del quale circola acqua può essere utilizzato come un sistema di riscaldamento a pieno titolo per un piccolo cottage, se l'alimentazione / ritorno ai radiatori è collegata all'ingresso / uscita del dispositivo.

Ogni artigiano, creando un dispositivo utile per le sue esigenze, ha introdotto idee personali che contribuiscono al miglioramento del suo design. L'implementazione dello scambiatore di calore sul tubo del camino secondo i suoi disegni è stata effettuata utilizzando componenti quali:

• registri di riscaldamento;
• collettori;
• serbatoi metallici:
• varie bobine;
• radiatori di impianti di riscaldamento domestici;
• radiatori del sistema di raffreddamento del motore dei veicoli.

È possibile costruire uno scambiatore di calore a spirale da un tubo di rame convenzionale piegato a spirale

Scambiatore di calore liquido

Il design standard di questo tipo di dispositivo si presenta come una bobina di metallo, che ha un alto coefficiente di conducibilità termica. Per garantire sicurezza e un migliore trasferimento del calore, è collocato in un involucro metallico ed è ben isolato con un isolamento non combustibile, che viene solitamente utilizzato come lana di basalto.

L'installazione della struttura viene eseguita sulla sezione del camino. Le estremità della bobina vengono prima scaricate attraverso il corpo dello scambiatore di calore, quindi collegate al sistema di riscaldamento. Un vaso di espansione è posto nel suo punto superiore. È meglio creare una bobina da un tubo ricotto in rame. Naturalmente, puoi usare un tale elemento in acciaio, ma per ottenere un effetto comparabile, dovrai creare una struttura 7 (!) Volte più grande. Ciò è dovuto alla maggiore conduttività termica del rame.

La circolazione naturale del liquido di raffreddamento attraverso il sistema è la seguente: il liquido viene riscaldato e, aumentando di volume, sale lungo la serpentina. Quindi scorre per gravità attraverso il tubo nel radiatore. Il refrigerante freddo che si trova lì viene espulso e, dopo essere entrato nella serpentina, si riscalda di nuovo.

Importante! Affinché il liquido di raffreddamento circoli attraverso il sistema, è necessario calcolare con precisione il diametro e la lunghezza della serpentina, resistere agli angoli di inclinazione di mandata e ritorno e molto altro.

Sottovalutare questi calcoli può portare a tristi conseguenze. Il fatto che il dispositivo non funzionerà non è poi così male. Molto peggio è la possibilità di colpo d'ariete a causa del liquido di raffreddamento bollente.

Alcuni tipi di scambiatori di calore sono difficili da fabbricare con le proprie mani in modo che il loro funzionamento produca il risultato desiderato

I seguenti svantaggi sono inerenti a questo tipo di scambiatore di calore sul tubo del camino:

• complessità di calcoli e fabbricazione;
• la necessità di un monitoraggio costante della pressione e della temperatura nel sistema;
• aumento della portata: il liquido evapora semplicemente dal vaso di espansione. Quando si utilizza acqua in inverno, quando il sistema non è in funzione, il liquido deve essere scaricato;
• la temperatura dei gas di scarico è notevolmente ridotta. E questo può portare a una diminuzione della trazione e alla combustione incompleta del carburante utilizzato.

Allo stesso tempo, una persona che ha solo la conoscenza della fisica del corso di scuola superiore e ha le capacità per gestire lo strumento può creare uno scambiatore di calore liquido per il camino con le proprie mani.

Scambiatore di calore ad aria

Un dispositivo di questo tipo è solitamente costituito da una custodia di metallo, all'interno della quale sono montati diversi ugelli: input e output. Al centro del suo funzionamento c'è il principio di convezione. L'aria fredda che entra negli ugelli si riscalda ed entra nella stanza riscaldata attraverso la parte superiore dello scambiatore di calore. Tale soluzione tecnica offre l'opportunità di ridurre il consumo di carburante di un fattore 2-3 senza ridurre l'efficienza del dispositivo di generazione del calore.

Realizzare un dispositivo del genere da soli non sarà difficile. Per questo, saranno necessari tubi metallici di vari diametri, una smerigliatrice e una saldatrice.

Per la fabbricazione di uno scambiatore di calore ad aria sono necessari una lamiera, tubi di diverso diametro e un contenitore di ferro di dimensioni adeguate

Prima di iniziare i lavori, fare scorta di tale materiale:

• un pezzo di tubo con un diametro di 50 millimetri;
• una lunghezza del tubo di 2,4 metri con un diametro di un pollice e un quarto;
• lamiera 350 × 350 × 1 (l'unità di misura è millimetri);
• Un secchio da 20 litri di olio motore o un serbatoio metallico.

La procedura di fabbricazione è la seguente:

• tagliare i cerchi da un foglio di metallo. Saranno utilizzati come parti finali. È necessario che il loro diametro corrisponda al valore di questo parametro di un contenitore precedentemente preparato;
• al centro di ciascun cerchio, praticare un foro per il tubo centrale da 50 mm;
• su entrambe le parti attorno al foro centrale segnare uniformemente i punti in cui tagliare 8 aperture per sezioni di tubo con un pollice e un quarto di diametro;
• tagliare questo tubo in 8 segmenti con una smerigliatrice. Cioè, la lunghezza di ogni tubo dovrebbe essere di 30 centimetri;
• usando una saldatrice, collegare un pezzo di tubo con un diametro di 50 millimetri al foro centrale e gli elementi ottenuti nella fase precedente ai fori laterali;

Su una nota! Seguendo i passaggi precedenti, creerai il nucleo dello scambiatore di calore. La fase successiva è la fabbricazione del suo corpo.

• Utilizzare una smerigliatrice per tagliare il fondo di un serbatoio metallico precedentemente preparato.
• sui suoi lati al centro, praticare un foro di diametro uguale alla sezione trasversale del tubo del camino.
• mediante saldatura, collegare tubi di dimensioni adeguate ai fori realizzati.
• mettere il corpo realizzato con questo metodo sul nucleo e saldarlo.
• coprire il prodotto finito con vernice resistente al calore.
• dopo che la vernice si è asciugata, installare lo scambiatore di calore nel camino.

Caratteristiche dello scambiatore di calore sul tubo del camino nel bagno

In base alla progettazione, tali dispositivi sono divisi in due tipi: integrati e collegati al tubo.L'esecuzione nella seconda forma di realizzazione era chiamata scambiatore di calore di tipo samovar.

Per il bagno vengono utilizzati scambiatori di calore, che non solo riscaldano la stanza, ma riscaldano anche l'acqua

Lo scambiatore di calore incorporato include un piccolo serbatoio con una capacità, di norma, fino a 5 litri, installato tra il forno e l'involucro del generatore di calore. Il contatto con fiamme libere deve essere completamente evitato. Per mezzo di tubi, un serbatoio è collegato allo scambiatore di calore incorporato, il cui volume può raggiungere i 100 litri. Quando il sistema di riscaldamento si riscalda, l'acqua calda sale sul tubo e l'acqua di raffreddamento scorre attraverso l'altro tubo nello scambiatore di calore. Quindi nel serbatoio esterno viene mantenuta la temperatura dell'acqua richiesta.

Uno scambiatore di calore di tipo samovar non è altro che un contenitore sigillato che circonda il camino superiore. Secondo gli esperti, questa opzione di riscaldamento è preferibile. Lo spiegano dal fatto che durante il processo di riscaldamento viene utilizzato il calore dei prodotti della combustione che si muovono attraverso il camino. Ed è anche importante che se confrontiamo i volumi, il valore di questo parametro dello scambiatore di calore collegato al tubo è maggiore di quello di un prodotto incorporato.

Stufa per sauna con scambiatore di calore - vantaggi e caratteristiche di funzionamento

Evidenziamo i principali vantaggi dei forni in un bagno con uno scambiatore di calore.

• Il sistema di balneazione di questo design risolve due problemi contemporaneamente: riscalda gli spogliatoi e il bagno turco e riscalda anche l'acqua.
• Il serbatoio deve trovarsi nella stanza più vicina al bagno turco.
• Nonostante il costo relativamente basso dei forni con uno scambiatore di calore per un tubo in un bagno, sono caratterizzati da una grande risorsa operativa dovuta all'utilizzo di materiali di alta qualità nella fabbricazione.
• Grazie all'attrezzatura del focolare di una fornace moderna con vetro refrattario, puoi goderti le fiamme e controllare il processo di combustione.
• Senza pretese del sistema in cura;
• Aspetto attraente.
• Le piccole dimensioni del forno con uno scambiatore di calore sul tubo nel bagno aiutano a risparmiare spazio nel bagno turco.
• La potenza di un tale sistema è sufficiente per riscaldare rapidamente il bagno turco alla temperatura desiderata.

Il design della stufa per sauna con uno scambiatore di calore non è difficile e il serbatoio può essere posizionato in una stanza adiacente al bagno turco

I problemi di sicurezza per ogni persona vengono prima di tutto. Questo fattore richiede che il sistema funzioni correttamente. È impossibile fissare i tubi che collegano il serbatoio ad altre parti della struttura immobili alla parete, poiché i loro parametri lineari cambiano quando riscaldati.

Consigli! La sigillatura di giunti filettati di una struttura deve essere eseguita utilizzando guarnizioni in grado di resistere a temperature elevate.

Il volume del serbatoio dell'acqua deve essere selezionato tenendo conto del fatto che il suo riscaldamento dovrebbe essere effettuato per due ore dal momento dell'accensione nel forno a combustibile. Altrimenti, l'acqua si trasformerà semplicemente in vapore.

La potenza dello scambiatore di calore creato sul tubo del camino nel bagno non dovrebbe influire sul funzionamento del forno stesso. Allo stesso tempo, il livello di riduzione della potenza consentita non deve superare il 10%. Quando il sistema viene riscaldato ad alta temperatura, non può essere riempito con acqua.

Altre opzioni durevoli e facili

Il design è stato considerato sopra quando la bobina dello scambiatore di calore è collocata in una custodia di metallo. Ma esiste un'opzione semplice e pratica per usare un tale elemento. Il camino è avvolto in un tubo di rame. Si riscalda continuamente, a causa della quale la temperatura dell'aria che la attraversa aumenta notevolmente per un breve periodo di tempo. Tale spirale viene saldata al camino mediante saldatura semiautomatica o una torcia ad argon. Lo stagno utilizzato come saldatura deve prima essere sgrassato con acido fosforico. La connessione sarà duratura e affidabile.

Una griglia attorno al camino piena di pietre è anche una specie di scambiatore di calore.

Gli artigiani domestici spesso creano uno scambiatore di calore da tubi corrugati. In questo caso, il camino è avvolto attorno a tre ondulazioni di alluminio. L'aria presente nei tubi si riscalda dalle pareti del camino e il proprietario della casa dovrà solo dirigerlo nella stanza desiderata. Per rendere più produttiva la rimozione del calore, avvolgere le spirali ondulate con pellicola trasparente.

Nella sezione del camino che passa attraverso l'attico, è possibile installare uno scambiatore di calore che funziona allo stesso modo di una fornace a campana. Il principio di funzionamento di un tale sistema si basa sulle leggi della fisica: l'aria riscaldata a temperature elevate aumenta e quando si raffredda, cade. Questa opzione è adatta se il camino della casa è in metallo, che è più riscaldato a livello del secondo piano. Il rischio di ustioni o incendi è ridotto con un tappo.

Per accumulare calore, alcuni padroni di casa attorno a un tale scambiatore di calore installano una griglia con pietre sul tubo e, dopo aver nobilitato il supporto, apportano ancora più comfort alla stanza. Questa opzione non solo riscalda, ma calma anche. E il principio di funzionamento di questo design non consente il riscaldamento di tubi sopra i 170 gradi.

Importante! Ulteriore sicurezza è creata dal fatto che il posto più caldo è vicino al cancello.

L'installazione di uno scambiatore di calore sul camino consentirà di utilizzare il calore in modo più efficiente. Ma, acquisendo un modello specifico di tale dispositivo, è necessario selezionare correttamente le sue modalità operative e la potenza. Altrimenti, si rischia di violare le condizioni operative dell'unità generatrice di calore stessa.