Как са се миели нашите дядовци в банята? В пещта е вграден голям казан за вода. Докато нагревателят се нагряваше, водата се нагряваше в казана, обемът й (около 50 литра) беше достатъчен за цялото семейство. Студената вода е взета от друг съд. Хората се париха и след това се миеха в една и съща стая, което не беше много удобно. Беше трудно да се измие в претоплената и задушна парна баня.
Не е изненадващо, че в днешно време собствениците на бани искат да увеличат комфорта на водните процедури и да разделят процеса на пара и измиване в различни помещения.
Проблемите с топлата вода се решават по два начина: с помощта на отделно инсталиран електрически бойлер и с помощта на топлообменник, който отнема топлина от печката. Няма да разглеждаме първия метод, в него няма нищо интересно или сложно. Освен това загряването на голямо количество вода изисква значително количество електрическа енергия, а цената й в момента непрекъснато нараства.
Нека поговорим за топлообменниците, да дадем инструкции стъпка по стъпка за изграждането на някои от тях и практически съвети относно инженерните проблеми на топлообменниците.
Общоприетата класификация на техническите единици разделя всички продукти на типове, които от своя страна имат свои подвидове. Може да има огромен брой подтипове топлообменници; всеки собственик на баня, като прави незначителни промени в дизайна или производствените материали, може да създаде свои собствени подтипове. И според основните конструктивни характеристики топлообменниците се разделят на следните типове:
На мястото на резервоара за топла вода
Резервоарите могат да бъдат поставени в парна баня, душ кабина или на тавана. Всяко място има своите предимства и недостатъци.
Първият вариант е резервоар в парната баня.Предимства - дължината на водопроводните тръби е значително намалена и това има голям положителен ефект върху скоростта на нагряване на водата. Ще говорим за тези и много други характеристики на функционирането на топлообменниците и изискванията за проектиране на техните устройства в края на статията. Недостатъкът е, че една вече малка стая се „свива“ още повече.
Вторият вариант е резервоар под душа.Според нас най-оптималният вариант, недостатъкът е, че дължината на тръбопроводите се увеличава леко.
Резервоар за вода в душа - схема
Често срещан проблем при първите два варианта е ниското водно налягане. Факт е, че височината на банята рядко надвишава два метра. Ако от тази стойност извадим височината на резервоара за вода (приблизително 50 сантиметра), тогава максималната височина на тръбата за всмукване на вода се намалява до 1,5 метра. Какво означава? Това означава, че е невъзможно да се инсталира стационарен душ, ще трябва да се измие само с гъвкав маркуч. И тогава не го повдигайте над 1,5 метра. Още по-малко, повече или по-малко приемливо водно налягане ще бъде само с разлика във височината от поне 10 сантиметра.
Тези проблеми се решават преместване на контейнера за топла вода на тавана на банята (вариант три).
Но в този случай възникват проблеми - дължината на тръбопроводите се увеличава и топлинните загуби трябва да бъдат изолирани; Но това не е всичко – има проблем с добавянето на вода в контейнера. Не всеки собственик на баня иска да носи кофи по стълбите. Но течаща вода не съществува навсякъде. Невъзможно е да се дадат универсални съвети на всички читатели относно местоположението на резервоара за вода, всеки трябва да се ориентира самостоятелно, като вземе предвид собствените си индивидуални характеристики на структурата, наличието на комунални мрежи, климатичната зона на пребиваване и максималния брой хора, които мият по едно и също време.
Според местоположението на топлообменника
Има два варианта за поставяне на топлообменника - в печката или в близост до комина (комина в този случай трябва да бъде направен от метални тръби). И двата варианта са работещи, но имат свои собствени характеристики.
Първият вариант, т.е вътрешен топлообменник,ви позволява да затоплите водата сравнително бързо, но има голям риск от кипене.
Освен това има големи трудности при извършването на периодична поддръжка или подмяна на топлообменници.
Като цяло има проблем с подмяната - ще трябва да разглобите печката. Що се отнася до поддръжката, те могат да се направят, но с цената на значителни усилия. Факт е, че водата образува котлен камък вътре в топлообменниците; един милиметър котлен камък намалява преноса на топлина с 10%, което е значителна загуба. В много райони на страната ни водата е твърда (има голямо количество Ca йони), което е добре за питейната вода, но е лошо за всички видове топлообменници.
За да се образува котлен камък, не е необходимо водата да кипи в целия обем. Малък слой вода постоянно кипи в близост до прегрятите стени на топлообменника; целият обем не кипи поради непрекъснатото му смесване от конвективни течения, но калцият по стените се превръща в камък. В някои случаи, само след няколко години използване на сауната, котленият камък ще достигне такава дебелина, че това значително ще повлияе на скоростта на нагряване. Топлообменникът може да се почиства само с концентриран разтвор на солна киселина, предлаганите в търговската мрежа специални продукти не са много ефективни. Работата със солна киселина в нарушение на правилата за безопасност има отрицателно въздействие върху здравето.
Топлообменник в близост до коминаняма тези недостатъци, температурата на тръбата не е толкова висока, че водата близо до стените на топлообменника да кипи. Това предимство причинява недостатъци - времето за нагряване на водата в контейнера се увеличава значително.
Понякога има друга възможност за поставяне на топлообменник - нагреватели под камъните. Можете, разбира се, да поставите топлообменник там, но защо тогава ще има камъни в парната баня? Просто ги погледнете? Факт е, че при това разположение на топлообменника температурата на нагряване на камъните ще бъде недостатъчна за образуването на пара. И парата в руската баня играе решаваща роля и не само за затопляне на тялото. Истинските любители на руските бани добавят инфузия от лечебни или ароматни билки към водата за поливане на камъните. И ако добавите малко естествен квас или бира към водата (само естествена, а не „разбита“ от алкохол и боя), тогава въздухът в парната баня ще бъде изпълнен с неописуем аромат на пресен хляб. Ако монтирате топлообменник под камъните, ще се лишите от много удоволствия.
Разбрахме общите характеристики на топлообменниците и резервоарите за топла вода, сега можем да преминем към подробно разглеждане на технологията на тяхното производство и монтаж. Тази тема е много голяма, струва си да я разделим на няколко части. Нека разгледаме отделно възможностите за производство на контейнери, топлообменници и методите за тяхното инсталиране.
Цени на топлообменници
топлообменници
Изработка на съдове за топла вода
Има няколко варианта за контейнери - от скъпа неръждаема стомана до евтини пластмасови от магазина. Няма да разглеждаме тези опции, ще се съсредоточим върху най-успешния, от наша гледна точка, метал, изработен от ламарина. Неговите предимства са не само относително ниската му цена (въпреки че това е важно), но и възможността да се направи резервоар, който е идеално пригоден по отношение на линейните параметри за всяка стая на банята. Що се отнася до външния вид, има голям избор от устойчиви бои; повърхностите могат да бъдат боядисани във всякакъв цвят или покрити със самозалепващ се декоративен полиетиленов филм.
Таблица. Изчисляване на обема на резервоара
| сцена | Описание | Схема |
|---|---|---|
| Намерете обема на вашия резервоар | Умножете дължина (l), ширина (w) и височина (h) |  |
| Изчислете запълнения обем (d) | За правоъгълни резервоари, напълненият обем е със същата дължина и ширина, но по-малка височина. Новата височина е височината на пълнене на резервоара. |
|
Таблица. Изработка на резервоар
| Стъпка, не. | Описание на работата |
|---|---|
| Стъпка 1. Подгответе материали. | Ще ви трябва ламарина с дебелина най-малко 0,5 мм. Предлагаме да направите правоъгълен резервоар с дължина 80 сантиметра, височина 40 сантиметра, ширина 20 сантиметра. Резервоарът съдържа 64 литра вода, но трябва да напълните не повече от 60 литра. Трябва да заварите три метални тръби с резби в резервоара; те се продават в магазините. По-добре е да вземете номиналния диаметър на тръбите най-малко 3/4 инча. Това е най-често използваният диаметър на тръбопроводите и осигурява нормална естествена циркулация на водата. За да инсталирате напълно топлообменника, ще трябва да имате допълнителни водопроводни инсталации и фитинги; ще говорим за това по-долу, когато разглеждаме проблемите с инсталацията. |
| Стъпка 2. Маркирайте резервоара върху метален лист. | Ще ви трябват две чинии 80х60 см, две 40х20 см и една 80х20 см. Специално направихме резервоара правоъгълен. Факт е, че разстоянието между входящите и изходящите тръби трябва да се увеличи колкото е възможно повече. Това ще позволи на топлата вода да не се смесва веднага със студената вода, ще се постигне значителна разлика в температурите им, което има решаващо влияние върху скоростта на водния поток в тръбопроводите. И не само ефективността, но и безопасността на използването на топлообменника до голяма степен зависи от този критерий. |
| Стъпка 3. Нарежете заготовките по размер. | Трябва да използвате мелница, когато работите с този инструмент, стриктно спазвайте правилата за безопасност - това е много опасно. Опитайте се да запазите разреза възможно най-равномерно. Проверете качеството на рязане на всеки ръб върху равна повърхност, отстранете големи дефекти. |
| Стъпка 4. Сглобете всички части на резервоара по двойки, като ги направите абсолютно идентични. | Обърнете специално внимание на ъглите, те трябва да са само правоъгълни. |
| Стъпка 5. Поставете предната част на резервоара върху равна повърхност и заварете страната на резервоара на няколко места с къс шев. | Направете същата операция от другата страна. Проверете позицията им; те определено ще се движат, когато шевът изстине. |
| Стъпка 6. Поставете втората голяма част върху заварените странични стени, проверете позицията й и коригирайте страничните стени, ако е необходимо. | Грабнете елементите. Уверете се, че разстоянието между отделните части не надвишава 2-3 милиметра, в противен случай по време на заваряване ще трябва да поставите тел в тях, а това е нежелателно. |
| Стъпка 7. Поставете конструкциите с главата надолу и хванете дъното. | Проверете и коригирайте позицията му. |
| Стъпка 8. Ако всичко е наред, заварете всички елементи. | Следете за качеството на шева, пропуските са строго изключени. Можете да „хакнете“ малко по дебелината на заваръчния шев; контейнерът не носи значителни натоварвания, но пропуските са забранени. |
| Стъпка 9. Заварете метални тръби в дъното. | Вече казахме, че входът и изходът трябва да бъдат максимално отдалечени един от друг. По-добре е да поставите тръбата за всмукване на вода не в средата, а по-близо до канализацията, всмукването на вода ще ускори циркулацията в резервоара. |
| Стъпка 10. Изгорете дупки за тръбите. | За тръбите първо трябва да изгорите дупки в дъното на резервоара; това може да се направи по-удобно чрез електрическо заваряване. |
| Стъпка 11. Измислете начин да прикрепите резервоара към стената. | Можете да заварявате специални скоби към задната стена или да я монтирате на стойка. Ако имате желание и материал, направете подвижен капак. |
| Стъпка 12. С помощта на цилиндрична мелница почистете всички шевове, изсипете вода и проверете тяхната плътност. | Запечатайте дупките, ако е необходимо. |
| Стъпка 13. Подгответе предните повърхности на контейнера за довършване. |
Видео - Изработка на резервоар за вода (заваряване)
Видео - Изработка на резервоар от неръждаема стомана
Това е всичко с резервоара за вода, можете да го инсталирате във всяка стая в банята. Сега нека поговорим по-подробно за топлообменниците.
Топлообменници - особености на производство
Най-важните елементи, удобството при пране до голяма степен зависи от правилния им дизайн и ефективно функциониране. Ние ще разгледаме няколко варианта за топлообменници и ще изразим нашите коментари; Един от основните проблеми на всички видове топлообменници е невъзможността да се регулира температурата на нагряване на водата. Водата в резервоара може да не е достатъчно топла или твърде гореща. Трябва ръчно да разредите гореща вода със студена вода. Но това не е всичко – рисковете от завиране на водата в топлообменника са много високи. Системата няма да страда много от пара, тя е отворен тип, но за топлообменника такива ситуации няма да бъдат „напразни“. Какво да направите, ако водата в топлообменника заври? Да гасиш огъня в печката? Как можете поне малко да регулирате температурата на водата? Постоянно поставяте един цепеник в камината и изваждате половин цепеник от него? Ще отговорим на тези въпроси в края на статията.
Нека започнем с прости топлообменници и завършим с по-сложни.
Топлообменници в близост до комина
Най-простият, но много ефективен топлообменник от медна тръба.
В зависимост от диаметъра на комина е необходимо да закупите 1,5÷2,0 метра медна тръба с диаметър приблизително 10 милиметра. Колкото по-малък е диаметърът на тръбата, толкова по-голяма е повърхността на нейния директен контакт с тръбата, толкова по-бързо се нагрява водата. Но, от друга страна, малкият диаметър на тръбата значително намалява скоростта на водния поток и това може да доведе до кипене. Като се имат предвид и двата фактора, препоръчваме да вземете тръба с диаметър 10 mm.
На краищата на тръбата трябва да се поставят адаптери и да се разширят. Има специални устройства за факел.
Към краищата на тръбите могат да бъдат свързани стоманени тръби. Фитингите се завинтват към гайките 
Фитинги. Конусът на фитинга трябва да приляга плътно към разширения край на тръбата
Извършете развалването внимателно; равнината на разваления край трябва да е равна и гладка, в противен случай ще има течове на кръстовищата на тръбопроводите.
Цени за медни тръби
медни тръби
Видео - Огъване на медни тръби
По-труден за производство топлообменник може да бъде направен от две метални тръби. Диаметърът на първия трябва да бъде малко по-голям от диаметъра на комина, а диаметърът на втория трябва да бъде с 5–10 cm по-голям от първия. Как да направите такъв топлообменник?
Етап 1.Използвайте мелница, за да отрежете две парчета тръба с различен диаметър, дълги 20÷30 сантиметра. Краищата на тръбите трябва да лежат в една и съща равнина, да са равномерни и чисти.
Стъпка 2.Изрежете два кръга от листова стомана с диаметъра на по-голямата тръба. В тези кръгове изрежете дупки точно в средата с диаметър на по-малка тръба.
Стъпка 3.Поставете тръбни секции в отворите и ги заварете. Заварявайте внимателно, не пропускайте шев.
Стъпка 4.В горната и долната част на конструкцията заварете метални тръби с резби в краищата, за всяка тръба трябва да се направи дупка. Проверете топлообменника за течове.
Конструкцията е готова, можете да я монтирате на комина и да поставите тръби. Препоръчително е и двата топлообменника да се изолират с минерална вата с горно покритие от алуминиево фолио. Това значително ще намали непроизводителните топлинни загуби и ще ускори загряването на водата.
С помощта на такива топлообменници водата ще се загрее много по-бързо. Топлообменниците в пещта могат да бъдат направени от тръби под формата на различни геометрични дизайни или да бъдат обикновени плоски. Ефективността на плоските топлообменници е по-ниска. Но те са много по-издръжливи и по-лесни за производство.
Топлообменниците трябва да се монтират едновременно с полагането на пещта. Като се вземат предвид параметрите на горивната камера, се избират размерите на топлообменниците. Тръбните изходи могат да бъдат от едната страна на пещта или от двете. Допуска се възможността студената вода да влиза отдолу и да излиза отгоре на равнината на пещта. С една дума, има много възможности както по отношение на материала на топлообменника, типа, геометрията, линейните размери и конструктивните характеристики. Невъзможно е да се даде недвусмислен универсален съвет, трябва да вземете решение, като вземете предвид характеристиките на сауната и режимите на използване на душ и парна баня.
За да направите топлообменник, изберете издръжливи, висококачествени материали; заваръчните шевове трябва да бъдат направени в съответствие с правилата и характеристиките на материалите. Имайте предвид, че в много случаи е невъзможно да се поправи повреден топлообменник в пещ, без да се разглобява. Не си струва да обяснявате какво означава да разглобявате и сглобявате печка.
Най-лесният вариант е да закупите фабрична метална печка за сауна с вграден топлообменник. Но такива пещи имат един недостатък - ниската ефективност на топлообменника.
Монтаж на тръбопровод
Вече споменахме, че за тръбопроводи е по-добре да се използват тръби с диаметър 3/4″; този диаметър най-често се използва във всички отоплителни системи и е подходящ във всички отношения за топлообменник за баня.
Тръбите могат да бъдат метални или пластмасови. Можете също така да използвате гъвкави гофрирани маркучи, но трябва да имате предвид, че те имат значително по-малък номинален диаметър и това се отразява негативно на скоростта на водния поток.
Нека да дадем няколко съвета за инсталиране на тръбопроводи.
- Опитайте се да намалите дължината на тръбопроводите колкото е възможно повече; не правете много завои или завои в тръбата. Вашата задача е да създадете най-благоприятните условия за циркулация на водата.
- Когато използвате пластмасови тръби, не им позволявайте да прегряват на кръстовището с топлообменниците. Наличието на вода вътре ще предотврати пълния им пробив поради загуба на здравина, причинена от нагряване, но е възможна деформация.
- Не забравяйте да поставите изпускателния клапан на най-ниското място. Ако банята не се използва дълго време, тогава през зимата трябва да източите цялата вода от системата.
- Когато свързвате тръбопроводи, осигурете възможност за демонтирането им за извършване на ремонт или рутинна поддръжка.
- Опитайте се да сведете до минимум дължината на хоризонталните участъци на тръбопровода. Монтирайте всички такива секции под ъгъл най-малко 10°. Такива мерки имат положителен ефект върху скоростта на водния поток.
Цени за гъвкава гофрирана тръба от неръждаема стомана
гъвкава гофрирана тръба от неръждаема стомана
При използване на топлообменници възникват някои проблеми, които могат да „развалят настроението ви“. Какви са тези проблеми и как могат да бъдат решени?
Трябва да „хванете“ момента, в който това ще бъде приемливо, но такъв „момент“ е почти невъзможно да се улови. Факт е, че докато се къпете, печката продължава да гори и съответно температурата на водата постоянно се повишава. Какво да правя? Да гасиш огъня в печката? Това, разбира се, не е опция.
Предлагаме да разрешите проблема с помощта на миксер. Ако в банята има водопроводна тръба, това ще помогне не само да се създаде комфортна температура, но и с помощта на проста автоматизация ще направи автоматично пълнене на резервоара за вода. Ще бъде възможно да се мие без пестене на вода и рискът от кипене в топлообменника ще бъде донякъде намален. Ако няма водоснабдяване, препоръчваме да инсталирате допълнителен контейнер за студена вода до резервоара за топла вода. Трябва да го свържете към душа чрез миксер.
Това се случва особено често по време на монтажа на топлообменника директно в горивната камера на пещта. Ние гарантираме, че никога няма да можете да изчислите параметрите на топлообменника по такъв начин, че напълно да елиминирате подобно явление. Изчисленията са твърде сложни и има твърде много неизвестни и нерегламентирани показатели. Изчисленията въз основа на скоростта на водния поток могат да се извършват само от квалифициран инженер-проектант, който има отлични познания за законите на топлотехниката, хидротехниката и монтажа. Но най-важното неизвестно количество е пламъкът в пещта.
Никой никога няма да може да каже точно колко топлина произвежда една печка за всяка отделна единица време. Невъзможно е бързо да се увеличи или намали интензивността на пламъка в зависимост от температурата на водата. Предлагаме да решим проблема с врящата вода с помощта на обикновени монофазни водни помпи за отоплителни системи. Вграждат се директно в тръбопровода, мощността на уредите е 100÷300 W. Инсталирането на циркулационна помпа не само елиминира риска от кипене, но и значително ускорява времето за загряване на водата.
Надяваме се, че нашата информация ще бъде полезна за собствениците на бани и ще позволи не да се решават проблеми с топлообменниците, а да се предотврати появата им на етапа на производство и монтаж.
Цени на циркулационни помпи
циркулационна помпа
Видео - Как работи универсален топлообменник в печка за сауна
При отопление с печка топлинната енергия не се използва напълно за отопление на помещението: част от нея се изразходва за отопление на коминната тръба, а част излиза навън. За да оптимизирате работата на отоплителната система и да използвате изгодно излишната топлина, на комина на тръбата на печката е монтиран метален топлообменник - устройство, което ви позволява да увеличите ефективността на печката и да запазите топлината, без да позволявате на нагрятия въздух да излезе навън .
Топлообменникът е устройство, предназначено да обменя енергия между различни части на система, през която циркулира охлаждащата течност. Инсталирането на топлообменник има няколко цели:
- използване на излишната топлинна енергия за загряване на вода във вериги, свързани с отопление (например в система за захранване с топла вода);
- изолация на комини.
При инсталиране на отопление на печка, инсталирането на топлообменник е рационално решение. Като го свържете към веригата на системата за захранване с топла вода в къщата (при условие, че отоплението на печката е достатъчно мощно), можете да спестите електричество или твърдо гориво и също така да избегнете инсталирането на отделен котел за работа с БГВ.
Видове устройства и принцип на действие
Съществува основна класификация на топлообменниците - според вида на охлаждащата течност, която ги разделя на вода и въздух.
Водни топлообменници
Водните топлообменници са най-простият и често срещан тип оборудване. Тяхната работа се основава на основните закони на физиката: при нагряване течността се разширява и плътността й намалява. Под натиска на по-плътна студена вода, разположена в долната част на веригата, нагрятата течност навлиза в разширителния резервоар и оттам обратно в топлообменника, движейки се в порочен кръг.
Отоплителните уреди, които използват изгаряне на гориво за производство на топлина, не могат да функционират без канал за изпускане на дим. Устройството премахва токсичните продукти от горенето, които могат да бъдат опасни за хората. Въпреки това димните газове, излизащи през тръбата в атмосферата, буквално отнемат със себе си голямо количество топлина, която би могла да се използва за отопление на помещението. За да коригирате този недостатък, можете да инсталирате топлообменник на комина. Устройството ви позволява значително да увеличите ефективността на отоплителното устройство.
Принцип на работа и конструкция на топлообменника
Има няколко различни модела топлообменници. Техният дизайн, както и принципът на работа, като цяло са сходни. Топлообменникът има кухо тяло, оборудвано с изходящи и входни тръби. Вътре в корпуса е монтирано така нареченото спирачно устройство, предназначено за димни газове. Най-често това е система от амортисьори с изрези, монтирани на оси. Елементите имат способността да се въртят, създавайки зигзагообразен димоотвод с различна дължина. Регулирането на положението на амортисьорите ви позволява да изберете оптималното съотношение на ефективност на топлообмен и тяга в канала за изпускане на дим, без да нарушавате стандартите за безопасна работа. Има и по-прости опции без система от регулируеми амортисьори.
Топлообменно устройство за пещ Булерян. Студеният въздух навлиза в конструкцията през отвори в долната част на устройството, загрява се от продуктите на горенето, преминаващи през комина, и излиза навън
През отворите, разположени в долната част на устройството, на принципа на конвекцията се вкарва по-студен въздух. Той преминава през вътрешното пространство, където димните газове, преминаващи през димоотвода, го нагряват. През горните отвори нагрятият въздух се изхвърля в отопляемото помещение. По този начин е възможно да се увеличи ефективността на отоплителното устройство и значително да се намали количеството гориво, което консумира. Бяха проведени експерименти, които показаха, че разходът на гориво на печка с топлообменник, монтиран на комина, намалява три пъти.
За да постигнете този ефект обаче, трябва да изберете правилното устройство. Не забравяйте, че отдавайки топлината си в димоотвода, продуктите от горенето се охлаждат доста бързо. Това води до намаляване на температурната разлика в комина и съответно до спад на тягата в системата. За да се предотврати появата на този неприятен ефект, се използват настройки на амортисьорите или се избират оптималните размери на конструкцията.
Как сами да направите такъв топлообменник?
Домашните занаятчии могат да направят топлообменник за комина със собствените си ръце. Технологията за неговото производство е доста проста. Нека да го разгледаме на примера на дизайн за печка. За работа ще ви трябва:
- ламарина с размери 350х350 мм два броя;
- осем парчета тръба с диаметър 32 мм или 1,25 инча, дължина 300 мм;
- тръба с диаметър 57 мм или 2,25 инча, дължина 300 мм;
- метална кофа с обем 20 литра.
Започваме работа, като правим крайни капачки. За да направите това, вземете ламарина и изрежете два кръга с радиус 150 mm. Маркираме дупки за тръбите върху тях. В центъра на всяка част трябва да има най-голямата тръба с диаметър 57 mm, на еднакво разстояние от нея в кръг поставяме осем елемента с диаметър 32 mm. Разстоянието от центъра на щепсела до центъра на всяка от осемте тръби трябва да бъде 100 mm. Проверяваме маркировките и правим дупки.
За да се осигури точно сглобяване на топлообменника, трябва да се направи шаблон от шперплат с дебелина 20 mm. Чрез инсталирането на частите в него ще бъде много по-лесно да сглобите устройството
За точност на сглобяването се препоръчва да се направи шаблон, изработен от шперплат с дебелина 20 мм. Вкарваме тръбните секции един по един в подготвените отвори и ги заваряваме здраво към плоската част. Първо работим с една тапа, след това обръщаме конструкцията и повтаряме операцията с другата. В резултат на това получаваме „ядрото“ на топлообменника, подготвено за монтаж в корпуса.
Тръбните фрагменти са заварени към щепселите. Резултатът е „ядро“ на топлообменника, готово за монтаж в корпуса
За тялото на топлообменника можете да използвате стоманена кофа, в която се продават технически течности. Трябва да се почисти старателно от останалото съдържание. В този случай най-добре е да изгорите кофата и внимателно да вървите по стените с телена четка. Изрязваме дъното с ъглошлайф. Сега трябва да свържете изходната и входящата тръба. Това са фрагменти от обикновена коминна тръба, закупена в магазин.
На тялото маркираме място за входната тръба. Той трябва да бъде разположен в центъра на страничната част на конструкцията. Използвайте метални ножици, за да изрежете дупка. Да опитаме с тръбата. Правим прорези на дъното на комина. Вмъкваме така подготвената тръба в заготовката на тялото и с помощта на чук огъваме прорезите, закрепвайки частта на място. Отвън закрепваме детайла към основата с помощта на заваръчни щифтове. Монтажът на входната тръба е завършен. Уикенд инсталацията се извършва по същия начин. Той трябва да се намира от противоположната страна на корпуса.
Вмъкваме подготвеното „ядро“ на топлообменника в корпуса, закрепваме го чрез заваряване и не забравяйте да запечатате всички шевове с огнеупорен уплътнител. Боядисваме изсъхналата структура със специална боя
Инсталираме топлообменника в подготвения корпус и го фиксираме здраво със заваръчни щифтове. Ние внимателно покриваме всички шевове със специален огнеупорен уплътнител. Оставете продукта да изсъхне за един ден. Сега готовият топлообменник може да бъде боядисан със специална боя или лак за печка. Монтираме готовото устройство на комина на печката. За да подобрите ефекта, можете да инсталирате вентилатор близо до топлообменника, което ще увеличи циркулацията на въздуха. Устройството може да бъде преносимо или постоянно монтирано върху тялото на устройството. Вторият вариант е по-практичен и удобен.
За подобряване на циркулацията на въздуха в устройството се използва конвенционален вентилатор. Може да бъде преносим. Както на снимката, но е много по-удобно да монтирате устройството с помощта на скоби директно върху топлообменника
Е, както се казва, по-добре е да се види веднъж. Затова ви каним да гледате видеоклип с пример за създаване на подобен дизайн:
Въздушният топлообменник за комин е изключително полезен дизайн, който ви позволява сериозно да увеличите ефективността на използването на отоплителни уреди. Повишената ефективност на системата ви позволява да намалите разхода на гориво и съответно да спестите отопление. Можете сами да направите топлообменник, но това е доста сложна и старателна работа, с която могат да се справят само доста опитни домашни майстори.
Всяка частна къща, вила, баня и понякога дори гараж изисква отопление през зимния сезон. Но всеки разумен собственик е изправен пред въпроса как да намали разходите за гориво и да използва отоплителното устройство по-ефективно. Едно от съвременните обещаващи направления за повишаване на ефективността е използването на топлина от горещи отработени газове.
Приветствам моя скъп читател и предлагам на вашето внимание статия за това какво е топлообменник за коминна тръба и как да го направите сами.
Топлообменникът е устройство за пренос на топлина от нагрята среда към по-студена. Един принцип, много дизайни. Топлообменник за комин ви позволява да изберете част от енергията на отработените газове и да я използвате за отопление на съседна стая или топла вода.
Устройства за извличане на топлина от димни газове за комин могат да се използват само ако тръбата е стоманена. Не е възможно да се монтира топлообменник върху модерни керамични и сандвич конструкции, тъй като външната повърхност на изолираната тръба е студена.
Газовете, идващи от съвременните котли на газ и пелети, не са горещи - около 200 ° C, така че няма да можете да получите много топлина от комина. Котлите на твърдо гориво отделят по-горещи газове - до 600 ° C, а рекуператорът ви позволява да получите доста значително количество топлина за отопление или затопляне на вода.
Максималното количество топлина от отработените газове може да се получи чрез използване на не много модерни традиционни печки, камини и домашни печки. Ефективността на тези отоплителни уреди е ниска, температурата на димните газове е висока, така че значителна част от изгубената топлина може да бъде уловена с помощта на радиатор. Използването на топлинни колектори върху комина на домашна печка ви позволява да уловите до 30-40% допълнителна енергия.
Основната причина за инсталирането на топлообменник е, че ви позволява да увеличите максимално използването на енергията от изгаряне на гориво и да спестите разходи за отопление. Освен това понякога при отопление на малки къщи не е икономически целесъобразно да се закупи отоплително устройство с топлообменник и да се инсталира отоплителна система.
Модерната камина или печка отоплява добре къщи с площ до 70 м² и дори повече; само някои стаи се нуждаят от отопление - бани или задни спални, стаи на втория етаж или тавани, така че за тяхното отопление можете да използвате топлината от рекуператор за комина. Понякога коминният топлообменник се използва за загряване на вода.
Принцип на действие
Принципът на работа на топлообменника за комини е възстановяване на топлината през топлопроводима стена. В този случай охлаждащите течности се движат в една или различни посоки. При противоточен дизайн охлаждащите течности се движат в противоположни или перпендикулярни посоки, при директен поток - успоредно.
Видове и конструкции
Топлообменниците се разделят основно според охлаждащата течност на въздух и течност (вода). По принцип е разрешено да се пълни масло и антифриз, но не и в домашни конструкции, тъй като антифризът е отровен и скъп и маслото може да се запали, ако възникнат течове.
По дизайн водните устройства обикновено се изработват под формата на намотка или регистър (тръба) с вода (водна риза); въздушните са капачка с отвеждане на топъл въздух или широка вложка в комина със заварени напречни елементи.
Когато решавате как да премахнете остатъчната топлина от димните газове, трябва да имате предвид, че кондензът може да падне върху нагретите стени на комина. Този недостатък е особено забележим при газовите котли, в които температурата на отработените газове е ниска. Но на евтини домашни печки можете да пренебрегнете конденза.
вода
Предимството на водата за възстановяване е, че има висок топлинен капацитет и по-ефективно отвежда топлината от димните газове. Но рекуператорите за вода изискват по-високо качество на производство - системата не може да изтече; При работа е необходимо да се гарантира, че няма прегряване, тъй като врящата вода може да разкъса тръбопровода.
Ако водните конструкции се използват в гараж, работилница, „вила през уикенда“ или свободно стояща баня, водата ще трябва да се източи през зимата, тъй като замръзналата течност също може да разкъса тръбопровода.
Водна верига се нагрява през металните стени на комина; когато се нагрява, водата се издига нагоре, след това в батериите, охлажда се, пада в батерията, отива в връщащата линия и се всмуква обратно в топлообменника.
За оптимизиране на работата на системата в нея е включен разширителен резервоар - това намалява възможността от кипене. Някои занаятчии инсталират помпа, която създава пълна малка отоплителна система.
Водните системи се използват за отопление чрез радиатори или захранване с топла вода. Сериозен недостатък е невъзможността да се регулира температурата на нагряване на водата, ако тя прегрее, тя просто трябва да се източи. Невъзможно е да се налее студена вода в системата, докато отоплителният уред работи - водата може да заври, да разкъса тръбите и да повреди комина, докато кондензът се утаява по вътрешните стени на коминната тръба.
- Домашна бобина
Най-лесният дизайн за правене. Бобината обикновено се прави от тръба, която е навита в спирала около стоманен комин. Тръбите използват мед, обикновена стомана, неръждаема стомана и алуминий. Алуминият не трябва да се използва за котли на твърдо гориво - температурата му на топене е 660 °C, а температурата на изгорелите газове на отоплителни уреди на твърдо гориво достига 600 °C.
При навиване (огъване) тръбата трябва да се напълни с пясък и да се запечата от двете страни - това ще избегне дефекти (прегъвания, гънки, прегъвания). За да се подобри нагряването на намотката, трябва да има малко разстояние между завоите - до 1 диаметър.
Но това не е най-издръжливият материал за намотки (особено поцинкована въглеродна стомана).
- Регистрирам
Регистър - кожух с по-голям диаметър от комина. Регистърът се поставя върху тялото на комина и се заварява, краищата се заваряват с плочи с изрязани отвори, съответстващи на диаметъра на комина. Отдолу е заварена или завинтена тръба за подаване на вода, а отгоре за изпускане на топла вода. Иначе се използва по същия начин като намотка. Корпусите са направени не само кръгли, но и квадратни.
Въздух
Тази опция е по-подходяща за локално отопление на помещения - една стая, баня, съблекалня. Въздушните структури са по-лесни за сглобяване. Понякога се използва намотка или регистър, понякога се използва топлообменник Кузнецов или камбанен тип. Намотката има твърде голямо съпротивление от стените на тръбата; тя не трябва да бъде твърде дълга. Поради тези трудности той се използва рядко. Въздушните рекуператори охлаждат комина по-малко, така че има по-малък шанс за образуване на конденз по стените му.
Понякога те не изграждат сложни конструкции, а използват налични материали - заваряват ребра от ъгли или огънати ленти към комина, тръби, отворени от двете страни, прикрепят „поли“ или ленти (алуминий или тънка стомана), огънати в гофрирана конструкция.
- Топлообменник Кузнецов
Топлообменникът Кузнецов е разширен цилиндър, през който са заварени тръби. Цилиндърът е монтиран в комина, горещите димни газове преминават през вътрешността и загряват напречните елементи. Въздухът от кухините излиза в помещението и го загрява или се събира във въздуховод и навлиза в съседното помещение.
- Тип звънец
Ако малка къща няма отоплителна система и има нужда от отопление на стая на тавана или втория етаж, се използва топлообменник тип камбана. Около комина е монтиран цилиндър, отворен отгоре, въздухът от цилиндъра влиза в тръбите, отиващи на втория етаж. Топлият въздух се изпуска в долната част на помещението на втория етаж - така горещият въздух се разпределя по-добре в помещението и го загрява максимално.
Понякога вместо цилиндър над печката се монтира качулка под тавана; въздухът, загрят от печката, се издига в нея и тече през тръби в стаята на втория етаж. Можете да инсталирате вентилатор, в този случай е по-лесно да затоплите стаята на същия етаж с печката с топъл въздух.
Кой тип е по-добър
Кой тип е по-добър се определя от това какво точно трябва да се нагрява и по какъв начин. Ефективността е по-добра при рекуператорите на водата - 50-60% (за параметър на регистъра е по-висока, за бобина е по-ниска). Въздушните устройства имат по-ниска ефективност.
За системи за захранване с топла вода или радиаторно отопление е по-добре да инсталирате водни топлообменници. Въздушните нагреватели са по-подходящи за отопление на тясно разположени отделни помещения.
Изчисления на мощността
Независимо изчислете мощността на рекуператора при липса на първоначални данни (мощност на пещта, температура и количество отработени газове за единица време, контактна площ на топлообменника и метала на комина, скорост на преминаване на въздух или вода през устройството) почти невъзможно. Можете да измерите мощността на вече монтиран топлообменник.
Грубо казано, трябва да очаквате, че топлообменникът на комина на печка или камина на твърдо гориво ще затопли няколко малки радиатора, ще повиши температурата в гаража или ще направи стаята на тавана или съблекалнята в банята по-топла .
Купете или направете сами
Ако искате да увеличите преноса на топлина от скъп закупен котел, по-добре е да закупите готови висококачествени устройства - индустрията ги произвежда в достатъчен диапазон. Но ако искате да модернизирате гаража си или да увеличите ефективността на камина със стоманена тръба във вашата селска къща, можете да спестите много пари, като сами направите и инсталирате топлообменник на комина. Монтирането на топлообменник от нает специалист ще струва същото като самата конструкция.
Най-простият вариант - намотка - може лесно да бъде направен от домашен любител дори без много опит, но домашен майстор с поне малко умения за заваряване може да се справи с по-сложни дизайни.
приблизителна цена
Цената на промишлено произведените топлообменници за комини варира в зависимост от дизайна и производителя.
Текущи топлообменни резервоари за комин с диаметър 115 мм и капацитет 6 литра струват рубли; тези с капацитет 12 литра струват рубли.
Как да направите свое собствено устройство
Лесно е да направите сами проста намотка от медна тръба. За комин с диаметър 100 mm е подходяща медна тръба с диаметър ¼ инча и дължина 3-4 m. Резбовите фитинги трябва да бъдат запоени към краищата на тръбата. След това тръбата се напълва с фин пясък, усуква се и се увива около комина.
Препоръчително е да оставите малко разстояние между завоите - тогава тръбата от комина ще се нагрява както от топлопренос, така и от инфрачервено лъчение.Удобно е да извършвате тази работа с асистент. След това пясъкът се измива от тръбата с вода под налягане. Свържете тръбите, водещи към радиаторите и разширителния съд.
Топлообменникът Кузнецов е направен чрез заваряване. Най-простият вариант е да направите корпус от газов цилиндър или тръба с голям диаметър.
За производството ще ви трябват следните материали:
- Газова бутилка, тръба с голям диаметър (300 мм) за корпуса.
- Тръба с диаметър 32 мм (по-добре е да вземете едно парче с по-голям диаметър - до 57 мм). Дължината на заготовките е 300-400 мм, общото количество трябва да е достатъчно за рязане на заготовки.
- Две малки тръби със същия диаметър като комина; Препоръчително е да използвате коминна тръба - ако коминът е сглобяем, тогава от едната страна на конструкцията тръбата ще има муфа, която е необходима за инсталиране на топлообменника.
- Две парчета стоманен лист, достатъчни за изрязване на крайните капачки на корпуса.
Технология на производство на въздушен топлообменник:
- Голяма тръба или цилиндър се нарязва на необходимия размер.
- 9 заготовки с еднаква дължина се изрязват от тънки тръби.
- За тапите се изрязват кръгове.
- В кръговете се изрязват 9 отвора за тръби с малък диаметър; ако се вземе една тръба с по-голям диаметър, тогава в центъра се изрязва дупка за нея.
- Тънките тръби се вкарват в отворите на щепселите, закрепват се чрез заваряване и след това се заваряват.
В страните на тялото се изрязват отвори с диаметър, равен на диаметъра на комина.
Конструкция от тънки тръби и запушалки се вкарва в тялото и се заварява на кръстопътя на запушалките и тялото на голяма тръба.
Тръбите се вкарват в дупките отстрани на тялото и също се варят.
Алтернативен вариант:
Какви материали могат да се използват
Перфектен вариант - неръждаема стомана(например хранителна аустенитна неръждаема стомана 08Х18Н10 или AISI 304) или мед. Индустриално произведените продукти понякога се правят от титан. Но цената на тези материали е доста висока. Но те са издръжливи, не ръждясват, надеждни и издръжливи. Ако имате печка в гаража или домашен нагревател от скрап материали в банята, е напълно възможно да използвате черен метал (въглеродна стомана).
Можете да използвате висококачествена гофрирана тръба от неръждаема стомана. Поцинкованото гофриране е нежелателна и краткотрайна опция.За бобината могат да се използват и алуминиеви тръби (само не за комини на печки на твърдо гориво).
Но трябва да се има предвид, че по време на заваръчни работи цинковият слой се изпарява и всички предимства на поцинковане (устойчивост на корозия) се губят. При температури над 400 °C цинкът започва да се изпарява (цинковите пари са токсични), така че не трябва да използвате поцинковане за топлообменници на комините на котли на твърдо гориво.
Печките на твърдо или течно гориво произвеждат голямо количество топлина, но голяма част от нея отива безпрепятствено в комина. Топлообменник за коминната тръба ще ви помогне да избегнете загубата на полезна енергия и да спрете отоплението на улицата. Едно просто и компактно устройство може да увеличи топлопредаването с почти една трета, без да намалява характеристиките на самата печка, но трябва да се вземат предвид редица фактори, като поддържане на нормална тяга и възможност за почистване на комина, за да не да има проблеми с топлообменника.
Принцип на действие
При изгаряне на течно гориво или въглища, особено в домашни печки, температурата на газовете на входа на комина достига 600°C и дори по-висока. Такива температури не са необходими за поддържане на активно сцепление, те само влошават ситуацията. Нищо не пречи да вземете част от топлината, без да застрашите функционирането на камината и да я отдадете на въздуха в помещението или водата в системата за отопление или БГВ. Така че, ако намалите температурата на газа от 600 ° C до 400 ° C, тогава, в зависимост от качеството на топлообменника и обема на протичащите газове, топлинната мощност може да достигне няколко киловата.
Задачата е да се осигури активен топлообмен между прегрятите газове, излизащи от комина, и целевата среда: вода или въздух. Ключът е контактната зона. Поставянето например на въздуховоди или намотка за вода в комина не е добра идея, дори като се вземат предвид всички други характеристики, всякакви предмети в канала само ще допринесат за образуването на сажди и конденз, което бързо ще се повреди; комина и съответно превръщат работата на печката в опасно събитие за околните.
Има три оптимални варианта за отстраняване на топлината от комина:
- Намотка около комина.
- Водна риза. Над тръбата на комина се поставя цилиндър с по-голям диаметър и се пълни с охлаждаща течност. Разделянето на канала на комина на група канали с по-малък диаметър ви позволява да увеличите контактната площ.
- Коминна спирачка. Каналът на комина е оформен под формата на намотка, лабиринт, през който движението на газовете се забавя, което увеличава преноса на топлина.
Първите два варианта са подходящи за образуване на водна верига и използване на топлина в отоплителна система или система за топла вода. Третият дизайн е по-подходящ за локално въздушно отопление.
Всички видове топлообменници имат характеристики, които не трябва да се пренебрегват. Ако нагрятата среда е вода, тогава има проблем с прекомерен топлопренос. Когато коминът вече е горещ и печката активно се нагрява, подаването на студена вода към топлообменника предизвиква рязък спад на температурата на стените на комина. Това неизбежно води до кондензация на влагата от изгорелите газове по стените на комина и в резултат на това каналът бързо се запълва с дим и пепел. За да се справите с това, е необходимо да намалите скоростта на топлообмен и температурната разлика.
Въздушен топлообменник
Наред с високата производителност, издръжливостта е много трудна за постигане. От една страна, увеличаването на контактната площ между топлообменника и комина увеличава топлинната мощност, от друга страна, прекомерното потребление на топлина заплашва големи проблеми до пълната повреда на комина.
Оптимални характеристики на топлообменник за комин:
- Водният кръг трябва да се захранва с отделен резервоар за съхранение на топлина, с изключение на подаването на студена вода директно към топлообменника.
- Конструкцията на топлообменника трябва лесно да се отстранява за почистване и поддръжка.
- Мощността на топлообменника се избира въз основа на действителната производителност на печката и комина, така че температурата на газовете над топлообменника да е достатъчна за поддържане на тяга.
По-добре е да изберете неръждаема стомана като материали за топлообменника, които могат да издържат на резки температурни промени. Вътрешната повърхност на топлообменника, която е в контакт с дима, трябва по възможност да бъде идеално гладка, така че кондензът, дори когато се появи, да попада в кондензния колектор, без да създава ненужни проблеми.
Домашните топлообменници за комин често се сглобяват без да се вземат предвид тези изисквания и без предварителни изчисления, което причинява много проблеми, както при нагряването на водата, така и при състоянието на комина.
С въздушните топлообменници всичко е по-просто. Ако не доставяте голям обем студен въздух от улицата, но го използвате за отопление на вътрешния обем на помещението, тогава температурната разлика няма да е достатъчна за активна кондензация.
За отопление
За организиране на отопление на вода в къща, коминният топлообменник ще бъде отлично решение, но само ако има резервоар за съхранение на топлина. За да затоплите къща, няма нужда постоянно да загрявате студена вода, охлаждащата течност в системата губи 20-25 ° C след преминаване през веригата и това е всичко. Съответно се намалява рискът от образуване на конденз по повърхността на комина.
Най-простата версия на топлообменника е намотка, изработена от медна тръба, усукана в спирала около комина. Дължината на тръбата не трябва да бъде твърде дълга, дори като се вземе предвид маршрутът до котела и обратно, и зависи от нейния диаметър. Ако вземете например размер от ¼ инча, тогава е препоръчително да ограничите дължината до 3,5-4 метра. По този начин ще бъде възможно да се осигури нормален топлообмен с естествена циркулация на водата във веригата "топлообменник - резервоар за съхранение".
Ако не е възможно да инсталирате котела близо до печката, тогава е по-добре да използвате циркулационна помпа и да накарате водата да премине през топлообменника, тогава дължината на тръбата вече няма голямо значение. Не е необходимо да използвате запояване или да подобрявате контакта между бобината и комина по някакъв начин. Прекалено добрият топлопренос ще бъде по-вреден.
По-голям топлопренос се постига чрез водна риза, дизайн, при който външен цилиндър е монтиран върху горната част на коминната секция и между тях се излива вода. Коминната секция може да бъде заменена с комплект от тръби с по-малък диаметър, например 5-6 броя, така че общото им сечение да е равно на канала на комина или малко по-голямо от него.
Основната трудност се състои в определянето на мощността на топлообмен. Действителната стойност се получава само на практика и тази опция ще задоволи малко хора. Тя може да бъде приблизително изчислена въз основа на температурата на горещите газове на изхода на пещта и преминаването на топлообменника. Специфичният топлинен капацитет на отработените горещи газове е приблизително 1,042 kJ/kg*K, малко по-висок от въздуха, наситен с водна пара. В зависимост от температурната разлика на входа и изхода на топлообменника и контактната площ се изчислява мощността.
Специфичният топлинен капацитет на водата е 4,183 kJ/kg*K. Да приемем температурна разлика от 150 градуса, тогава за всеки килограм дим, който излиза, можете да загреете килограм или литър вода с 38°C. Следва изчисляването на обема на преминаващите газове и ефективността на топлообменника, който всъщност не надвишава 60%.
За отопление на малка стая ще бъде достатъчен един коминен топлообменник, но е по-добре да го използвате като допълнителен източник на топлина в допълнение към основната водна верига или водогреен котел, увеличавайки общата топлинна мощност.
На практика е по-лесно да отоплявате малка къща или съседна стая с помощта на въздушен топлообменник за комин. Използва същия принцип като водната риза, само че газът от печката се отделя в пространството между групата тръби, а самата конструкция е ориентирана перпендикулярно на комина. Оказва се, че димът тече около топлообменните тръби и загрява въздуха в тях, след което чрез принудителна вентилация се подава през въздуховода в други помещения на къщата.
За печка за сауна
В банята използването на топлина от комина е подходящо само за захранване с топла вода или използване на въздушно отопление. Въздушният топлообменник ще бъде подходящ предимно за отопление на съблекалнята и съблекалнята и други бани, с изключение на парната баня, където вече има достатъчно топлина от самия нагревател.
Веригата за БГВ е подходяща за отделна сграда на баня. Достатъчно е да инсталирате малък контейнер под тавана в стаята до парната и да използвате топлообменник, за да загреете водата в него.
Монтирането на отоплителна верига на базата на топлообменник за комин е най-малкото неуместно. По дефиниция тя е твърде висока, за да се осигури естествена циркулация, а инсталирането на циркулационна помпа и съответно охлаждането на стените на комина ще повлияе на тягата. Всичко зависи от увеличения топлинен капацитет на всяка, дори и най-примитивната верига за отопление на вода.
недостатъци
Основната трудност с коминните топлообменници е липсата на адекватен контрол на мощността; няма добре установени начини за спиране на нагряването на охлаждащата течност или топлата вода, докато печката работи. Ако просто затворите водната верига, остатъкът в топлообменника може да заври и да разруши комина и тялото на устройството. Течността трябва да се изцеди напълно.
Можете по някакъв начин да ограничите мощността с помощта на амортисьори, но тогава тягата и регулираната работа на самата печка ще пострадат. Байпасният път, всъщност байпас, значително усложнява дизайна на комина и го прави прекалено обемен.
Всичко се свежда до една проста идея. Няма нужда да се примирявате със загубата на топлина, която отива в тръбата. Но когато инсталирате топлообменник, струва си да се има предвид, че той може да играе само второстепенни роли, както при отопление, така и при захранване с топла вода, значително намалявайки натоварването на основния източник на топлина. При избора на текущия модел е необходимо внимателно да изберете мощността и режимите на работа, за да не разваляте условията на работа на самата печка.
udobnovdome.ru
Топлообменник за комин за отопление от печка или камина
Ефективността на отоплението на печката така или иначе не е твърде висока. Защо да позволим на топлината на отстранените от комина газове просто да избяга в атмосферата, без да извършва допълнителна необходима работа? Ето защо са изобретени топлообменни устройства.
Топлообменникът от неръждаема стомана се произвежда във фабрика, но можете да го направите сами чрез заваряване
Топлообменникът функционира в отоплителни системи на печки
Принципът на топлообменника е да отнема топлината от продуктите на горенето, излизащи през комина, и да я връща в отопляемото пространство чрез различни конструкции от стоманени плочи (или тръби).
Топлообменникът има и по-радикални възможности - например намаляване на количеството въздух, необходимо за стабилна работа на пещта. В този случай той се нарича рекуператор и се използва за повишаване на ефективността на котлите на твърдо гориво.
Дизайн и принцип на работа на топлообменник за баня: резервоар с три фитинга и резервоар тип самовар
Тъй като продуктите от горенето излизат през комина, най-препоръчително е топлообменникът да се монтира там. В най-простия случай е необходимо да се произведе и монтира намотка от стоманени тръби, чиито компоненти трябва да са плътно прилепнали към вътрешната повърхност на комина. Колкото по-малка е стъпката на бобината и колкото по-голям е диаметърът на тръбопровода, толкова по-ефективен ще бъде топлообменникът.
Читателите намериха тези материали за полезни:
- Направи си сам монтаж на керамичен комин, съвети и трикове
- Преглед на комини за печки от различни материали
Въз основа на вида на охлаждащата течност, използвана във втория кръг, се разграничават въздушни и водни топлообменници.
Тъй като коефициентът на топлопреминаване на водата е значително по-висок от този на въздуха, ефективността на водните топлообменници е по-голяма.
Въпреки това, когато инсталирате такова устройство на комин, ще трябва да се задоволите с втория вариант, тъй като топлообменникът ще трябва да бъде монтиран отвън и използването на вода като охлаждаща течност в този случай е свързано със значителни трудности. Особено ако топлообменникът ще бъде инсталиран самостоятелно.
Възможност за външен монтаж на топлообменник с вода като охладител
Конструктивни възможности и принципи на работа на топлообменни устройства
Изборът ще зависи от това дали пещта е проектирана с възможност за последващо инсталиране на топлообменник или дали цялата работа ще трябва да започне от нулата. В първия случай е препоръчително да използвате воден топлообменник, монтиран до конвенционална отоплителна пещ. Такъв топлообменник ще включва:
- Действителното тяло на устройството.
- Резервоар за съхранение.
- Горен и долен изход от работното пространство на пещта.
- Топлообменник и дренажни вентили на системата.
Принципът на работа на топлообменник, който осигурява захранване с топла вода и е свързан към печката
Топлообменникът за комин от въздушен тип ще има напълно различна структура:
- Корпус, оборудван с входящи и изходящи тръби.
- Въртяща се амортисьорна система, която ще регулира скоростта и налягането на отработените продукти от горенето.
- Елементи за закрепване на корпуса в комина.
Наличието на въртящи се клапи, въпреки че ще изисква по-внимателен контрол на топлообменника по време на неговата работа, в замяна ще увеличи ефективността на преноса на топлина от димните газове поради целенасочена промяна в пътищата на тяхното движение по комина.
Избор на материали за топлообменника
Тъй като димните газове, преминаващи през комина, имат температура до 300-350°C, използването на обикновена стомана за производството на тялото не е подходящо. Топлообменниците от неръждаема стомана са издръжливи (най-популярната марка е 08Х18Н10 или AISI 304). Ако финансовите възможности не ви позволяват да направите такъв избор, можете да се справите с поцинкована стомана.
Топлообменник от неръждаема стомана за топла вода е свързан към резервоар, поставен на стената
Въпреки това, при температури над 200-250°C, издръжливостта на корпуса ще започне да намалява. Освен това, с по-нататъшно повишаване на температурата, цинковото покритие започва да се изпарява бързо и в някои случаи може да бъде засмукано в жилищни помещения, което е много опасно за здравето.
В същото време вторият вариант ще бъде много подходящ, ако печката е инсталирана в селска къща и не е предназначена за дългосрочна употреба.
Методи за инсталиране на топлообменник в комин
Най-лесният начин е да монтирате корпуса към съществуващите размери на комина, когато печката не работи. Вътре в димния канал е монтиран корпус, така че намаляването на проходния отвор да не надвишава 40%. Разбира се, в този случай тягата се увеличава и топлообменът се извършва по-интензивно, но също така ще бъде много по-трудно да се контролира такъв процес.
Можете също да прикрепите топлообменника към печката и след това да го покриете с огнеупорни тухли. Тъй като няма специални натоварвания върху устройството, полагането на тухли обикновено се извършва „на ръба“. Ефективността на топлообменника ще зависи от стените на корпуса - с увеличаване на дебелината им устройството се загрява по-бавно, но след това работи по-стабилно. В този случай се намаляват и загубите от образуване на конденз.
Диаграмата за инсталиране на топлообменника показва характеристиките на инсталирането на тръби и пълненето на резервоара с вода
Направи си сам етапи на монтаж на топлообменник
Намотка от тънкостенни медни тръби (по-малко успешен вариант са тръби от неръждаема стомана) се полага вътре в комина, през който впоследствие ще се изпомпва въздух. Стъпката на тръбите е такава, че разстоянието между осите на съседните завои да е най-малко четири до пет диаметъра на тръбата. При по-високи стойности се получават ненужни топлинни загуби, а при по-ниски се увеличава консумацията на медни тръби и се появява екраниращ ефект, което води до прегряване на тръбопроводите.
Видеото показва как да направите топлообменник за комин със собствените си ръце
Намотката е заварена с помощта на заваряване с аргон. Запояването не е подходящо поради повишени (спрямо обичайно препоръчваните за запоени конструкции) работни температури на тръбите.
Примери за инсталирани топлообменници в баня, баня, дървена къща
Вълнообразните дюзи са най-простият дизайн на топлообменника
Още по-прост структурно (макар и по-малко привлекателен) топлообменник за отопление може да бъде конструиран от гофрирани стоманени тръби. Те просто се увиват около външната повърхност на комина и за последващо пренасочване на горещия въздух към други стаи на къщата можете да използвате съществуващата вътрешна вентилационна система. Отвеждането на топлина ще се увеличи, ако гофрираните дюзи са покрити отгоре с топлоизолационен фолиен материал.
Гофриран тръбен топлообменник се поставя възможно най-близо до комина и се изолира с фолио, за да отведе и задържи максималното количество топлина
Наличието на топлообменник винаги е от полза, тъй като позволява използването на печки или котли с относително ниска мощност за отопление на отделни къщи и следователно с по-малък разход на гориво. В допълнение, експлоатационният живот на комина ще бъде удължен и той ще се охлажда по-ефективно.
kamin-maker.ru
Топлообменник за коминна тръба или как да не отоплявате улицата
Пестеливостта и пестеливостта са качества, присъщи само на хората, те са тези, които движат технологичния прогрес от векове, създавайки устройства, предназначени не само да улеснят живота, но и да използват максимално всички налични ресурси.
Ако става дума за домакинството, или по-точно за комуналната сфера, тогава разходите за отопление на къщата с право се считат за най-високи, но и тук прогресът и изобретателността на хората са намерили своето приложение.
Един от най-достъпните начини за спестяване на топлина в къща, отопляема с печка, е топлообменник на коминна тръба и именно за това устройство бихме искали да говорим в тази статия.
Защо е необходимо?
Снимката по-горе показва, че приблизително 14% от топлината, която може да се съхранява в къщата, се губи през комина. Разбира се, това не е най-голямата цифра, но ако преобразувате загубите в киловати енергия и умножите по броя на дните, през които е извършено отопление, резултатът е доста значителен.
Основната цел на коминната тръба е, разбира се, да отвежда отработените газове. Именно те нагряват тръбата до огромни температури.
Ако погледнете печката през термовизионна камера, можете да видите, че температурата на комина може да бъде същата като в самата камина. Проблемът е, че предадената топлина от комина не се акумулира по никакъв начин, но може да се използва. И как да направите това ще бъде обсъдено по-долу.
Видове топлообменници
Основната задача на топлообменника е да пренася топлината, отделяна от комина на разстояние, но да не преохлажда повърхността му, тъй като това ще доведе до повишено образуване на конденз и съответно натрупване на сажди от вътрешната страна на тръбата.
Поддържането на този баланс е най-важната трудност, особено ако решите да направите топлообменник за комина със собствените си ръце.
Според конструктивните си характеристики топлообменниците могат да бъдат два вида:
- Вода, когато топлината се пренася чрез естествената циркулация на течността в затворена система.
- Въздух, когато нагрятият въздух се прехвърля принудително в желаната посока.
Изборът на дизайн директно зависи от индивидуалните характеристики на къщата и печката, както и от целите, преследвани от нейната инсталация. Но на първо място.
Воден топлообменник от затворен тип
Принципът на работа на всички затворени отоплителни системи се основава на елементарните закони на физиката - при нагряване плътността на водата намалява и се изтласква отдолу от по-студена вода, започва да се издига през тръбата, влизайки в разширителния съд и оттам връща се към нагревателя по цялата верига.
В този случай коминът действа като нагревател, който със своята енергия избутва вода по контура на отоплителната система.
Домашна бобина
Дизайнът, показан на снимката, е най-често срещаният и най-простият начин за използване на топлина от комин. Горният ръб на тръбата е свързан към разширителния резервоар, а долният ръб към отоплителния кръг.
съвет! Медната тръба е най-подходяща за намотката. Лесно се завинтва към комина и има висок коефициент на топлопроводимост.
Най-често такава система се използва като спомагателна. С негова помощ можете да отоплявате малки помещения, в които преди това не е било осигурено отопление, но нищо повече. Той няма да може да действа като основно отопление, тъй като неговият дизайн има няколко съществени недостатъка:
- Температурата на повърхността на комина е нестабилна и трудна за контрол стойност, в резултат на което е невъзможно да се регулира степента на нагряване на охлаждащата течност.
- Поради променливостта на температурата е много трудно да се изчисли оптималната дължина на намотката. Ако е твърде кратко, водата ще започне да кипи и ще разкъса тръбата, а ако е твърде дълго, охлаждащата течност изобщо няма да се загрее до желаната температура.
- Водата от разширителния съд не може да се използва за душ или други цели и това не се дължи само на нерегулирано отопление. Когато резервоарът се напълни със студена вода, той ще започне да охлажда комина през намотката, което води до образуване на конденз и ускоряване на процеса на образуване на сажди по вътрешните стени.
- Температурата, до която се загрява коминът, не е достатъчна за загряване на дълга верига. При конвенционално отопление водата, преминаваща през системата, губи само 25 градуса; в тази ситуация цялата система трябва да бъде малка.
Регистрирайте топлообменник
За да избегнете проблеми с домашни устройства, можете да закупите регистрационен топлообменник за коминната тръба. Разбира се, цената на такова устройство ще бъде по-висока от тази на DIY. Но качествените характеристики не могат да се сравняват.
Принципът на работа на такова устройство е идентичен с описания по-горе, с единствената разлика, че всички изчисления вече са направени, за да се защити устройството от кипене. За съжаление и тук няма контрол на отоплението, но има няколко значителни предимства в сравнение с „домашно приготвените“:
- Външната обвивка задържа топлината вътре, позволявайки на намотката да се затопли дори при ниски температури на комина;
- Медните тръби не влизат в близък контакт с нагревателната повърхност, това предпазва устройството от възможно кипене.
важно! Всеки фабричен топлообменник се доставя с подробни инструкции за монтаж. За да постигнете максимална производителност и да не срещнете неочаквани проблеми, трябва внимателно да го проучите и да следвате всички препоръки на производителя. Въздушни топлообменници
Принципът на работа на такова устройство е, че горещи газове вътре в комина текат около топлообменните тръби, поради което се нагряват и освобождават енергия навън. Всъщност той не създава допълнителна топлина, а просто насочва горещ въздух във въздуха в дадена посока.
Въздушният топлообменник за комина може да бъде независим или с принудителна тяга. За да се ускори разпространението на горещ въздух в помещението, често се използва обикновен вентилатор, който е напълно достатъчен за циркулация на въздуха и в същото време не преохлажда комина.
Можете сами да сглобите такъв топлообменник и всички етапи са показани във видеоклипа в тази статия
Топлообменник "Кузнецов"
Това е най-оптималният топлообменник на комина за отопление на студен таван или таван. Горещите газове винаги се стремят нагоре и тъй като изходът е разположен под нивото на входа, те първо загряват топлообменника и след това, когато се охладят, влизат в тръбата, откъдето излизат навън.
Комин с топлообменник Кузнецов няма да може напълно да затопли помещението, но почти напълно елиминира топлинните загуби, освобождавайки само охладени газове през тръбата.
fireplace.su
Как да инсталирате въздушен или воден топлообменник на коминна тръба със собствените си ръце
Ефективността на сауна или отоплителна печка може да се увеличи, като се оборудва с воден или въздушен топлообменник. Инсталирането на топлообменник на комин ще реши два проблема наведнъж: затопляне на вода за отоплителната система или веригата за гореща вода и извършване на топлоизолация на комина.
Принцип на действие
Коминът на метална печка, инсталирана в баня, къща или гараж, става много горещ, когато се запали. В зависимост от конструкцията на печката, нейната температура може да бъде от 200 до 500 градуса, което я прави опасна от гледна точка на пожарна безопасност, а случайното докосване може да причини тежко изгаряне.
Топлината от комина може да се използва за добро чрез поставяне на топлообменник върху него: резервоар или намотка. Охлаждащата течност в този случай обикновено е вода, а в някои случаи и въздух. Когато охлаждащата течност влезе в контакт с нагрятите стени на комина, тяхната температура се изравнява: коминът се охлажда, а водата или въздухът в топлообменника, напротив, се нагряват.
При нагряване топлата вода се издига до горната част на топлообменника, а оттам през изходния фитинг и тръба в системата или резервоара за вода за съхранение. Вместо загрята вода през входния фитинг тече студена вода. Докато се нагрява, циркулацията продължава, в резултат на което водата в резервоара може да се нагрее до висока температура.
Въздушните топлообменници работят на подобен принцип: студеният въздух се взема отдолу и след нагряване се подава по тръбопровод към отопляемите помещения. По този начин можете да затоплите таванско помещение в селска къща или стая за почивка в баня, които се отопляват периодично. Невъзможно е да инсталирате водно отопление в тях, тъй като ще трябва редовно да източвате и пълните системата с охлаждаща течност.
Резервоар с връзка към водния кръг
Топлообменникът под формата на резервоар, разположен около комина, е изработен от неръждаема стомана или поцинкована ламарина. В този случай трябва да се вземе предвид дизайнът на пещта. Ако има режим на изгаряне на димни газове и температурата на дима на изхода на пещта не надвишава 200 градуса, можете да използвате всеки материал, за да направите топлообменника.
При прости печки без циркулация на дим температурата на дима на изхода може да достигне 500 градуса по Целзий. В този случай е необходимо да се използва неръждаема стомана, тъй като при силно нагряване цинковото покритие отделя вредни вещества. 
Най-често топлообменници от този тип се монтират на печка за сауна и се използват като бойлер за битова гореща вода. Резервоарът е оборудван с фитинги в горната и долната част, към които са свързани тръби, водещи към системата. Резервоарът за топла вода е монтиран в душ кабина или парна баня. Възможно е да се използва такава система за отопление на мокро помещение или гараж.
Изработване на резервоар: инструкции стъпка по стъпка и видео
Топлообменниците за промишлени пещи се продават в комплект с някои модификации; при инсталиране на нова пещ можете да изберете подходящ модел с готова водна верига. Можете също така да направите топлообменник за комина със собствените си ръце. За направата му са необходими следните материали:
- парчета тръба от неръждаема стомана с различни диаметри с дебелина на стената 1,5-2 mm, листова стомана;
- 2 1-инчови или ¾-инчови фитинги за свързване към системата;
- резервоар за съхранение от неръждаема стомана или поцинкована стомана с обем от 50 до 100 литра;
- медни или стоманени тръби или гъвкави връзки за захранване с топла вода;
- сферичен кран за източване на охлаждащата течност.
Последователност на производство на печка за сауна или тенджера:
- Работата започва с изготвяне на чертеж. Размерите на резервоара, монтиран на комина, зависят от диаметъра на тръбата и вида на печката. Пещите с прост дизайн с директен комин се характеризират с висока температура на димните газове на изхода, така че размерите на топлообменника могат да бъдат доста големи: до 0,5 m височина.
- Диаметърът на вътрешните стени на резервоара трябва да осигурява плътно прилягане на топлообменника към димната тръба. Диаметърът на външните стени на резервоара може да надвишава диаметъра на вътрешните стени 1,5-2,5 пъти. Тези размери ще осигурят бързо нагряване и добра циркулация на охлаждащата течност. По-добре е пещите с ниски температури на димните газове да се оборудват с малък резервоар, за да се ускори нагряването му и да се избегне образуването на конденз и влошаване на тягата.
- С помощта на заваръчен инвертор частите на детайла се свързват, като се гарантира плътността на шевовете. В долната и горната част на резервоара са заварени фитинги за подаване и изтегляне на вода.
- Резервоарът се монтира плътно към димната арматура на пещта, като свързващият шев се покрива с топлоустойчив силикатен уплътнител. По същия начин върху резервоара на топлообменника се поставя адаптер от неизолирана тръба към изолирана и коминът се отстранява от помещението през тавана или стената.
- Свържете топлообменника към системата и резервоара за съхранение. В същото време се поддържа необходимата степен на наклон: тръбата за подаване на студена вода, свързана към долния фитинг, трябва да има ъгъл най-малко 1-2 градуса спрямо хоризонталната равнина, тръбата за подаване на нагрята вода е свързана към горната част арматура и с наклон най-малко 30 градуса се отвежда до резервоара за съхранение. Резервоарът за съхранение трябва да бъде разположен над нивото на топлообменника.
- В най-ниската точка на системата е монтиран дренажен вентил. В банята може да се комбинира с кран за изтегляне на топла вода за парната баня.
- Преди да започнете работа, системата трябва да се напълни с вода, в противен случай металът ще прегрее и ще изтече, което може да доведе до лошо уплътняване на заварки и течове.
- Подаването на вода към резервоара може да се извърши ръчно или автоматично с помощта на поплавъчен клапан. При ръчно пълнене е препоръчително на външната му стена да поставите прозрачна тръба, за да следите нивото на водата в резервоара, за да не работи системата на сухо.
За добра циркулация на охлаждащата течност е необходимо да се използват тръби с диаметър най-малко ¾ инча, а общата им дължина до резервоара за съхранение не трябва да надвишава 3 метра!
Направи си сам топлообменник за бойлер е показан във видеото.
Опростен дизайн: намотка
Монтирането на резервоар за топлообменник на комин включва заваръчни работи, които не всеки може да направи. По-опростен дизайн е намотка, увита в спирала около комина. Бобината може да бъде направена от медна или алуминиева тръба - тези метали са лесни за огъване, имат висока топлопроводимост и не са подложени на корозия.
Диаметърът на тръбата е избран така, че да е удобно да се свърже към фитингите на резервоара за съхранение на вода. За огъване са по-удобни тръби с диаметър не повече от 28 mm. Във всеки случай дължината не трябва да надвишава 3 метра - това е предпоставка за естествена циркулация на охлаждащата течност. За да свържете нагревателната спирала към резервоара, използвайте гъвкава линия за гореща вода.
Този дизайн на топлообменника може да се използва за производство на топла вода и по-рядко - за отопление на малки помещения. Максимална отоплителна ефективност се постига, ако серпентината се монтира на комина на обикновена печка като тенджера с висока температура на димните газове.
Направи си сам коминна намотка
Тръбен топлообменник обикновено се монтира на комина на метална печка, инсталирана в гараж или работилница за производство на топла вода или отопление. Също така е възможно да се монтира намотка на печка за сауна.
Необходими материали:
- тръба от мед, алуминий или стомана - около 3 метра;
- гъвкав маркуч за топла вода с диаметър ¾ инча - 2 броя с необходимата дължина;
- резервоар за съхранение, оборудван с поплавъчен клапан за подаване на вода и дренажен клапан за нейното потребление;
- сферичен кран за източване на системата.
Последователност на работа:
- Най-трудното нещо при направата на такъв топлообменник е да огънете тръбата в спирала, без да намалите нейното напречно сечение. Медни тръби с диаметър по-малък от 28 mm могат да бъдат огънати с помощта на тръбоогъвач без нагряване. Стоманените и алуминиевите, както и тръбите с по-голям диаметър трябва да се нагреят с горелка преди формоване.
- Можете да използвате и този метод: напълнете тръбата със сух пясък и плътно запушете краищата й с дървени тапи. Тръбата се огъва според шаблона - тръба с диаметър на комина, след което тапите се отстраняват и се изсипва пясък, тръбата се измива под високо налягане на вода.
- В краищата на тръбата се нарязват резби и се монтират адаптери за свързване към системата.
- Тръбата е монтирана на комина. За да подобрите преноса на топлина, можете да запоите намотката върху комина с калай, като предварително сте обезмаслили местата за запояване и сте отстранили оксидите с фосфорна киселина.
- Резервоарът се окачва на стената или се поставя върху опора над нивото на намотката. Свържете нагревателя към резервоара с помощта на гъвкави маркучи. В най-ниската точка на системата е монтиран дренажен вентил.
При използване на спираловиден топлообменник в затворени отоплителни системи е необходимо да се монтира циркулационна помпа! Охлаждащата течност може да кипне и ако циркулацията е лоша, може да възникне воден удар, който да разруши елементите на системата!
Видео: получаване на топла вода от спирален топлообменник, монтиран на комина
Резервоар за въздух
Можете да подобрите обикновена печка или печка за сауна с директен комин, като я монтирате на въздушен топлообменник на комина. Представлява цилиндрично тяло, през което преминават няколко кухи тръби. Въздухът се засмуква отдолу, нагрява се в тръбата, напуска топлообменника, повишавайки ефективността на пещта с 15-20%. Въздушните канали могат да бъдат насочени към съседна стая, като по този начин няколко стаи или участъци от гаража се отопляват от една пещ.
Видео: как да направите въздушен топлообменник за комин
Друг оригинален дизайн на печка с въздушен топлообменник на комин за отопление на гараж е показан във видеото. С помощта на такава печка можете да отоплявате не само гараж, но и всяко помощно помещение, включително селскостопански сгради и оранжерии.
От гофрирана тръба
Евтин и лесен начин за инсталиране на въздушен топлообменник е използването на гофрирани вентилационни тръби за тази цел. Те се увиват около неизолираната част на комина, в резултат на което въздухът в гофрата се затопля и поради топлинна конвекция навлиза в съседните помещения. За да накарате гофрираната тръба да се нагрява по-ефективно, можете да я увиете заедно с комина в няколко слоя фолио. 
Система с гофрирана тръба е удобна за отопление на гараж, в който е монтирана обикновена печка от груб метал. Такава печка бързо загрява въздуха, но се издига до тавана, поради което температурата на нивото на пода остава ниска. Ако преместите въздуховодите по-близо до пода, можете да създадете естествена циркулация на топъл въздух и температурата в целия гараж ще стане приблизително еднаква.
Камбанен топлообменник
Топлообменниците под формата на камбана обикновено се използват за отопление на тавана или втория етаж. Принципът на неговото действие е, че загрятият от комина въздух се издига до тавана, където се задържа от аспиратора и, като постепенно се охлажда, пада надолу в стаята.
Капачката може да бъде изработена както от поцинкован метал, така и от огнеупорен гипсокартон и да води въздуховодите на правилното място. Понякога капачката е украсена с камъни, които при нагряване служат като допълнителен акумулатор на топлина.
недостатъци
Въпреки многото предимства, инсталирането на нагревателен елемент върху коминната тръба има и недостатъци. Един от тях, най-важният, е рязкото намаляване на температурата на дима на мястото на монтаж на топлообменника. Това може да доведе до влошаване на сцеплението и образуване на конденз, повишено отлагане на сажди вътре в тръбата.
Освен това, когато свързвате отоплителна система, например гараж, трябва да изчислите обема на охлаждащата течност, за да избегнете вряща вода и спукване на тръби. Заваръчните шевове трябва да бъдат напълно запечатани.
Всяка конструкция на топлообменника значително повишава ефективността на пещта. За безпроблемна работа на системата е необходимо поне два пъти годишно да се извършва визуална проверка на всички нейни елементи и, ако е необходимо, навременни ремонти, отстраняване на котлен камък, смяна на уплътнения и други необходими дейности по поддръжката. В този случай системите за отопление и отопление ще работят безупречно дълго време.
Без коментари все още