¿Cómo se lavaban nuestros abuelos en la casa de baños? En el horno se incorporó una gran tina para agua. Mientras la estufa calentaba, en la tina se calentaba agua, su volumen (unos 50 litros) era suficiente para toda la familia. De otro recipiente se sacó agua fría. La gente cocinaba al vapor y luego se lavaba en la misma habitación, lo que no era muy conveniente. Era difícil lavarse en la sala de vapor sobrecalentada y humeante.

No es de extrañar que hoy en día los propietarios de baños quieran aumentar la comodidad de los procedimientos con agua y dividir el proceso de vaporización y lavado en diferentes habitaciones.

Los problemas con el agua caliente se resuelven de dos maneras: utilizando una caldera eléctrica instalada por separado y utilizando un intercambiador de calor que toma calor de la estufa. No consideraremos el primer método, no tiene nada de interesante ni complicado. Además, calentar una gran cantidad de agua requiere una cantidad importante de energía eléctrica y actualmente su coste aumenta constantemente.

Hablemos de intercambiadores de calor, demos instrucciones paso a paso para construir algunos de ellos y consejos prácticos sobre problemas de ingeniería de los intercambiadores de calor.

La clasificación generalmente aceptada de unidades técnicas divide todos los productos en tipos, que a su vez tienen sus propios subtipos. Puede haber una gran cantidad de subtipos de intercambiadores de calor; cada propietario de una casa de baños, al realizar pequeños cambios en el diseño o los materiales de fabricación, puede crear sus propios subtipos personales. Y según las principales características de diseño, los intercambiadores de calor se dividen en los siguientes tipos:

En la ubicación del tanque de agua caliente.

Los tanques se pueden colocar en una sala de vapor, en una ducha o en el ático. Cada ubicación tiene sus ventajas y desventajas.

La primera opción es un tanque en la sala de vapor. Ventajas: la longitud de las tuberías de agua se reduce significativamente y esto tiene un gran efecto positivo en la velocidad de calentamiento del agua. Sobre estas y muchas otras características del funcionamiento de los intercambiadores de calor y los requisitos de diseño para sus dispositivos hablaremos al final del artículo. La desventaja es que una habitación que ya es pequeña se “encoge” aún más.

La segunda opción es un tanque en la ducha. En nuestra opinión, la opción más óptima tiene la desventaja de que la longitud de las tuberías aumenta ligeramente.

Tanque de agua en la ducha - diagrama

Un problema común para las dos primeras opciones es la baja presión del agua. El hecho es que la altura de la casa de baños rara vez supera los dos metros. Si a este valor restamos la altura del tanque de agua (aproximadamente 50 centímetros), la altura máxima de la tubería de entrada de agua se reduce a 1,5 metros. ¿Qué significa? Esto significa que es imposible instalar una ducha fija, solo tendrás que lavarte con una manguera flexible. Y luego no lo levante por encima de 1,5 metros. La presión del agua será incluso menor, más o menos tolerable, sólo con una diferencia de altura de al menos 10 centímetros.

Estos problemas se están solucionando trasladar el recipiente para agua tibia al ático de la casa de baños (opción tres).

Pero en este caso surgen problemas: aumenta la longitud de las tuberías y aumentan las pérdidas de calor, el tanque debe estar aislado. Pero eso no es todo: existe un problema al agregar agua al recipiente. No todos los propietarios de baños quieren subir cubos por las escaleras. Pero el agua corriente no existe en todas partes. Es imposible dar consejos universales a todos los lectores sobre la ubicación del tanque de agua, cada uno debe navegar de forma independiente, teniendo en cuenta sus características individuales de la estructura, la presencia de redes de servicios públicos, la zona climática de residencia y el número máximo de personas lavándose al mismo tiempo.

Según la ubicación del intercambiador de calor.

Hay dos opciones para colocar el intercambiador de calor: en la estufa o cerca de la chimenea (en este caso, la chimenea debe estar hecha de tubos de metal). Ambas opciones son viables, pero tienen sus propias características.

La primera opción, es decir intercambiador de calor interno, le permite calentar agua relativamente rápido, pero existe un alto riesgo de que hierva.

Además, existen grandes dificultades para realizar el mantenimiento periódico o la sustitución de los intercambiadores de calor.

Generalmente hay un problema con el reemplazo: tendrá que desmontar la estufa. En cuanto al mantenimiento, se pueden hacer, pero a costa de un esfuerzo considerable. El hecho es que el agua forma incrustaciones dentro de los intercambiadores de calor; un milímetro de incrustaciones reduce la transferencia de calor en un 10%, lo que es una pérdida significativa. En muchas regiones de nuestro país el agua es sólida (tiene una gran cantidad de iones Ca), lo que es bueno para el agua potable, pero malo para todo tipo de intercambiadores de calor.

Para que se formen incrustaciones no es necesario que el agua hierva en todo el volumen. Una pequeña capa de agua hierve constantemente cerca de las paredes sobrecalentadas del intercambiador de calor; todo el volumen no hierve debido a su mezcla continua por corrientes convectivas, pero el calcio de las paredes se convierte en piedra. En algunos casos, después de unos pocos años de uso de la sauna, la cal alcanzará un espesor tal que afectará notablemente la velocidad de calentamiento. El intercambiador de calor sólo se puede limpiar con una solución concentrada de ácido clorhídrico; los productos especiales disponibles comercialmente no son muy efectivos. Trabajar con ácido clorhídrico en violación de las normas de seguridad tiene un impacto negativo en la salud.

Intercambiador de calor cerca de la chimenea. no tiene estas desventajas, la temperatura de la tubería no es tan alta como para que el agua cerca de las paredes del intercambiador de calor hierva. Esta ventaja conlleva desventajas: el tiempo de calentamiento del agua en el recipiente aumenta significativamente.

A veces existe otra opción para colocar un intercambiador de calor: calentadores debajo de las piedras. Por supuesto, es posible colocar un intercambiador de calor allí, pero ¿por qué entonces habría piedras en la sala de vapor? ¿Solo mirarlos? El hecho es que con esta disposición del intercambiador de calor, la temperatura de calentamiento de las piedras será insuficiente para la formación de vapor. Y el vapor en un baño ruso juega un papel decisivo, y no sólo para calentar el cuerpo. Los verdaderos amantes de los baños rusos añaden al agua para regar las piedras una infusión de hierbas medicinales o aromáticas. Y si agrega un poco de kvas natural o cerveza al agua (solo natural, y no "batida" con alcohol y pintura), el aire en la sala de vapor se llenará con el indescriptible aroma del pan fresco. Si instala un intercambiador de calor debajo de las piedras, se privará de muchos placeres.

Hemos conocido las características generales de los intercambiadores de calor y contenedores para agua caliente, ahora podemos pasar a una consideración detallada de la tecnología de su fabricación e instalación. Este tema es muy extenso, vale la pena dividirlo en varias partes. Consideremos por separado las opciones para fabricar contenedores, intercambiadores de calor y métodos de instalación.

Precios de los intercambiadores de calor.

intercambiadores de calor

Hacer recipientes para agua tibia.

Hay varias opciones para contenedores, desde los costosos de acero inoxidable hasta los de plástico baratos comprados en las tiendas. No consideraremos estas opciones, nos centraremos en el metal más exitoso, desde nuestro punto de vista, hecho de chapa de hierro. Sus ventajas no son solo su costo relativamente bajo (aunque esto es importante), sino también la posibilidad de fabricar un tanque que se adapte idealmente en términos de parámetros lineales a cada habitación de la casa de baños. En cuanto a la apariencia, existe una gran selección de pinturas duraderas; las superficies se pueden pintar de cualquier color o cubrir con una película decorativa autoadhesiva de polietileno.

Mesa. Cálculo del volumen del tanque.

Escenario	Descripción	Esquema
Encuentra el volumen de tu tanque.	Multiplicar largo (l), ancho (w) y alto (h)
Calcular el volumen lleno (d)	Para tanques rectangulares, el volumen lleno es del mismo largo y ancho, pero menos alto. La nueva altura es la altura de llenado del tanque.

Mesa. haciendo un tanque

Paso, no.	Descripción del trabajo
Paso 1. Prepare los materiales.	Necesitará una chapa de hierro con un espesor mínimo de 0,5 mm. Sugerimos hacer un tanque rectangular, de 80 centímetros de largo, 40 centímetros de alto y 20 centímetros de ancho. El depósito tiene capacidad para 64 litros de agua, pero no es necesario llenar más de 60 litros. Es necesario soldar tres tubos de metal con roscas en el tanque, se venden en las tiendas. Es mejor tomar un diámetro nominal de tubería de al menos 3/4 de pulgada. Este es el diámetro de tubería más utilizado y garantiza la circulación natural normal del agua. Para instalar completamente el intercambiador de calor, necesitará accesorios y accesorios de plomería adicionales, hablaremos de esto a continuación cuando consideremos los problemas de instalación.
Paso 2. Marcar el tanque en una lámina de metal.	Necesitarás dos placas de 80x60 cm, dos de 40x20 cm y una de 80x20 cm, especialmente hicimos el tanque rectangular. El hecho es que la distancia entre las tuberías de entrada y salida debe aumentarse tanto como sea posible. Esto permitirá que el agua tibia no se mezcle inmediatamente con el agua fría, se logrará una diferencia significativa en sus temperaturas, lo que tiene un efecto decisivo en la velocidad del flujo de agua en las tuberías. Y de este criterio depende en gran medida no sólo la eficiencia, sino también la seguridad del uso del intercambiador de calor.
Paso 3. Corta los espacios en blanco al tamaño adecuado.	Es necesario utilizar una amoladora; cuando trabaje con esta herramienta, siga estrictamente las reglas de seguridad; es muy peligroso. Intenta mantener el corte lo más uniforme posible. Verifique la calidad del corte de cada borde en una superficie plana, elimine defectos grandes.
Paso 4. Ensamble todas las partes del tanque por pares, haciéndolas absolutamente idénticas.	Presta especial atención a las esquinas, solo deben ser rectangulares.
Paso 5. Coloque la parte frontal del tanque sobre una superficie plana y suelde el costado del tanque en varios lugares con una costura corta.	Haz la misma operación en el otro lado. Verifique su posición; definitivamente se moverán a medida que la costura se enfríe.
Paso 6. Coloque la segunda parte grande en las paredes laterales soldadas, verifique su posición y ajuste las paredes laterales si es necesario.	Coge los elementos. Asegúrese de que el espacio entre las piezas individuales no supere los 2-3 milímetros; de lo contrario, durante la soldadura tendrá que colocarles alambre, lo cual no es deseable.
Paso 7. Coloque las estructuras boca abajo y agarre la parte inferior.	Compruebe y corrija su posición.
Paso 8. Si todo está bien, suelda todos los elementos.	Controle la calidad de la costura, las omisiones están estrictamente excluidas. Se puede "hacer trampa" un poco con el grosor de la costura de soldadura, el contenedor no transporta cargas importantes, pero las omisiones están prohibidas.
Paso 9. Suelde tubos de metal en el fondo.	Ya hemos dicho que la entrada y la salida deben estar lo más alejadas posible entre sí. Es mejor colocar la tubería de entrada de agua para la ducha no en el medio, sino más cerca del desagüe; la entrada de agua acelerará la circulación en el tanque.
Paso 10. Haga agujeros para las tuberías.	Para las tuberías, primero hay que quemar agujeros en el fondo del tanque; esto se puede hacer más cómodamente mediante soldadura eléctrica.
Paso 11. Piensa en una forma de fijar el tanque a la pared.	Puede soldar soportes especiales a la pared trasera o instalarlos sobre un soporte. Si tienes ganas y el material, haz una tapa removible.
Paso 12. Con una amoladora cilíndrica, limpie todas las costuras, vierta agua y verifique su estanqueidad.	Selle los agujeros si es necesario.
Paso 13. Prepare las superficies frontales del contenedor para el acabado.

Video - Hacer un tanque de agua (soldadura)

Video - Hacer un tanque de acero inoxidable.

Eso es todo con el tanque de agua, puedes instalarlo en cualquier habitación de la casa de baños. Ahora hablemos con más detalle sobre los intercambiadores de calor.

Intercambiadores de calor: características de fabricación.

Los elementos más importantes, la comodidad del lavado depende en gran medida de su correcto diseño y funcionamiento eficaz. Consideraremos varias opciones para intercambiadores de calor y expresaremos nuestros comentarios; la decisión final es suya. Uno de los principales problemas de todo tipo de intercambiadores de calor es la imposibilidad de regular la temperatura de calentamiento del agua. Es posible que el agua del tanque no esté lo suficientemente caliente o demasiado caliente. Hay que diluir manualmente agua caliente con agua fría. Pero eso no es todo: los riesgos de que el agua hierva en el intercambiador de calor son muy altos. El sistema no sufrirá mucho por el vapor, es de tipo abierto, pero para el intercambiador de calor tales situaciones no serán “en vano”. ¿Qué hacer si hierve el agua del intercambiador de calor? ¿Apagar el fuego de la estufa? ¿Cómo se puede regular al menos un poco la temperatura del agua? ¿Poner constantemente un tronco en la cámara de combustión y sacar medio tronco de él? Responderemos a estas preguntas al final del artículo.

Comencemos con intercambiadores de calor simples y terminemos con otros más complejos.

Intercambiadores de calor cerca de la chimenea.

El intercambiador de calor más simple, pero muy efectivo, hecho de tubo de cobre.

Dependiendo del diámetro de la chimenea, es necesario adquirir 1,5÷2,0 metros de tubería de cobre con un diámetro de aproximadamente 10 milímetros. Cuanto menor es el diámetro del tubo, mayor es la superficie de contacto directo con la tubería y más rápido se calienta el agua. Pero, por otro lado, el pequeño diámetro del tubo reduce significativamente la velocidad del flujo de agua y esto puede provocar que hierva. Teniendo en cuenta ambos factores, recomendamos coger un tubo de 10 mm de diámetro.

Los adaptadores se deben colocar en los extremos del tubo y abocardarlos. Existen dispositivos especiales para quemar.

Se pueden conectar tubos de acero a los extremos de los tubos. Los accesorios están atornillados a las tuercas. Guarniciones. El cono del conector debe encajar perfectamente contra el extremo acampanado del tubo.

Haga el abocardado con cuidado, el plano del extremo abocardado debe ser uniforme y liso, de lo contrario se producirán fugas en las uniones de las tuberías.

Precios de tubos de cobre.

tubos de cobre

Vídeo - Doblar tubos de cobre.

Se puede fabricar un intercambiador de calor más difícil de fabricar a partir de dos tubos metálicos. El diámetro del primero debe ser ligeramente mayor que el diámetro de la chimenea y el diámetro del segundo debe ser entre 5 y 10 cm mayor que el primero. ¿Cómo hacer un intercambiador de calor así?

Paso 1. Utilice una amoladora para cortar dos trozos de tubo de diferentes diámetros, de 20 a 30 centímetros de largo. Los extremos de las tuberías deben estar en el mismo plano, ser uniformes y limpios.

Paso 2. Corta dos círculos de chapa de acero del diámetro del tubo más grande. En estos círculos, corte agujeros exactamente en el medio con el diámetro de un tubo más pequeño.

Paso 3. Inserte secciones de tubería en los orificios y suéldelas. Suelde con cuidado, no se salte ninguna costura.

Etapa 4. En la parte superior e inferior de la estructura se sueldan tubos metálicos con roscas en los extremos, se debe realizar un orificio para cada tubo. Compruebe si hay fugas en el intercambiador de calor.

La estructura está lista, puedes instalarla en la chimenea e instalar tuberías. Es aconsejable aislar ambos intercambiadores de calor con lana mineral y una capa superior de papel de aluminio. Esto reducirá en gran medida las pérdidas de calor improductivas y acelerará el calentamiento del agua.

Con la ayuda de estos intercambiadores de calor, el agua se calentará mucho más rápido. Los intercambiadores de calor en un horno pueden estar hechos de tubos en forma de varios diseños geométricos o ser planos y ordinarios. La eficiencia de los intercambiadores de calor de placas planas es menor. Pero son mucho más duraderos y más fáciles de fabricar.

Los intercambiadores de calor deben instalarse simultáneamente con la instalación del horno. Teniendo en cuenta los parámetros de la cámara de combustión, se seleccionan las dimensiones de los intercambiadores de calor. Las salidas de tubería pueden estar en un lado del horno o en ambos. Se permite la opción de que el agua fría entre desde abajo y salga desde arriba del plano del horno. En una palabra, hay muchísimas opciones tanto en términos de material, tipo, geometría, dimensiones lineales y características de diseño del intercambiador de calor. Es imposible dar un consejo universal inequívoco, es necesario tomar su propia decisión, teniendo en cuenta las características de la estufa de sauna y los modos de uso de la ducha y la sala de vapor.

Para fabricar un intercambiador de calor, se eligen materiales duraderos y de alta calidad; las costuras de soldadura deben realizarse de acuerdo con las reglas y características de los materiales. Tenga en cuenta que en muchos casos es imposible reparar un intercambiador de calor dañado en un horno sin desmontarlo. No vale la pena explicar qué significa desmontar y volver a montar una estufa.

La opción más sencilla es comprar una estufa de sauna de metal fabricada en fábrica con un intercambiador de calor incorporado. Pero estos hornos tienen un inconveniente: la baja eficiencia del intercambiador de calor.

instalación de tuberías

Ya hemos mencionado que para las tuberías es mejor usar tuberías con un diámetro de 3/4", este diámetro se usa con mayor frecuencia en todos los sistemas de calefacción y es adecuado en todos los aspectos para un intercambiador de calor de una casa de baños.

Las tuberías pueden ser de metal o de plástico. También puede utilizar mangueras corrugadas flexibles, pero debe tener en cuenta que tienen un diámetro nominal significativamente menor y esto afecta negativamente la velocidad del flujo de agua.

Demos algunos consejos sobre la instalación de tuberías.

1. Trate de reducir la longitud de las tuberías tanto como sea posible, no dé muchas vueltas ni dobleces en la tubería. Su tarea es crear las condiciones más favorables para la circulación del agua.

   

2. Cuando utilice tuberías de plástico, no permita que se sobrecalienten en la unión con los intercambiadores de calor. La presencia de agua en el interior impedirá su avance completo debido a la pérdida de resistencia provocada por el calentamiento, pero es posible que se deformen.

   

3. No olvides colocar la válvula de drenaje en el lugar más bajo. Si la casa de baños no se utiliza durante mucho tiempo, en invierno es necesario drenar toda el agua del sistema.

   

4. Al conectar tuberías, prever la posibilidad de desmontarlas para realizar trabajos de reparación o mantenimiento de rutina.
5. Trate de mantener al mínimo la longitud de las secciones horizontales de la tubería. Instale todas estas secciones en un ángulo de al menos 10°. Estas medidas tienen un efecto positivo sobre la velocidad del flujo de agua.

Precios de tubos corrugados flexibles de acero inoxidable.

tubo corrugado flexible de acero inoxidable

Al utilizar intercambiadores de calor, surgen algunos problemas que pueden "estropear el estado de ánimo". ¿Cuáles son estos problemas y cómo se pueden resolver?

Es necesario "captar" el momento en que será aceptable, pero ese "momento" es casi imposible de captar. El hecho es que mientras se ducha, la estufa continúa ardiendo y, en consecuencia, la temperatura del agua aumenta constantemente. ¿Qué hacer? ¿Apagar el fuego de la estufa? Esto, por supuesto, no es una opción.

Sugerimos solucionar el problema utilizando una batidora. Si hay una tubería de agua en la casa de baños, genial, ayudará no solo a crear una temperatura agradable, sino que también, mediante una simple automatización, hará que el llenado del recipiente de agua sea automático. Será posible lavar sin ahorrar agua y se reducirá algo el riesgo de que hierva en el intercambiador de calor. Si no hay suministro de agua, recomendamos instalar un recipiente adicional para agua fría al lado del depósito de agua caliente. Debe conectarse a la ducha mediante un mezclador.

Esto sucede especialmente a menudo durante la instalación del intercambiador de calor directamente en la cámara de combustión del horno. Le garantizamos que nunca podrá calcular los parámetros del intercambiador de calor de tal manera que se elimine por completo dicho fenómeno. Los cálculos son demasiado complejos y hay demasiados indicadores desconocidos y no regulados. Los cálculos basados ​​en la velocidad del flujo de agua solo pueden ser realizados por un ingeniero de diseño calificado que tenga un excelente conocimiento de las leyes de la ingeniería térmica, la ingeniería hidráulica y la instalación. Pero la incógnita más importante es la llama del horno.

Nadie podrá decir con exactitud cuánto calor produce una estufa en cada unidad de tiempo. Es imposible aumentar o disminuir rápidamente la intensidad de la llama dependiendo de la temperatura del agua. Proponemos resolver el problema de hervir agua utilizando bombas de agua monofásicas comunes para sistemas de calefacción. Están integrados directamente en la tubería, la potencia de los dispositivos es de 100÷300 W. La instalación de una bomba de circulación no solo elimina el riesgo de ebullición, sino que también acelera significativamente el tiempo de calentamiento del agua.

Esperamos que nuestra información sea útil para los propietarios de baños y permita no resolver los problemas con los intercambiadores de calor, sino prevenir su aparición en la etapa de fabricación e instalación.

Precios de las bombas de circulación.

bomba de circulación

Video: Cómo funciona un intercambiador de calor universal en una estufa de sauna.

Con la calefacción por estufa, la energía térmica no se utiliza completamente para calentar la habitación: una parte se gasta en calentar el tubo de la chimenea y la otra parte sale al exterior. Para optimizar el funcionamiento del sistema de calefacción y utilizar el exceso de calor de manera rentable, se instala un intercambiador de calor de metal en la chimenea de la tubería de la estufa, un dispositivo que le permite aumentar la eficiencia de la estufa y retener el calor sin permitir que el aire caliente escape al exterior. .

Un intercambiador de calor es un dispositivo diseñado para intercambiar energía entre varias partes de un sistema por el que circula refrigerante. La instalación de un intercambiador de calor tiene varios propósitos:

• utilizar el exceso de energía térmica para calentar agua en circuitos conectados a la calefacción (por ejemplo, en un sistema de suministro de agua caliente);
• Aislamiento térmico de chimenea.

Al instalar calefacción por estufa, instalar un intercambiador de calor es una solución racional. Al conectarlo al circuito del sistema de suministro de agua caliente de la casa (siempre que la calefacción de la estufa sea lo suficientemente potente), puede ahorrar electricidad o combustible sólido y también evitar instalar una caldera separada para el funcionamiento de ACS.

Tipos de dispositivo y principio de funcionamiento.

Existe una clasificación básica de los intercambiadores de calor, según el tipo de refrigerante, que los divide en agua y aire.

Intercambiadores de calor de agua

Los intercambiadores de calor de agua son el tipo de equipo más simple y común. Su trabajo se basa en las leyes básicas de la física: cuando se calienta, un líquido se expande y su densidad disminuye. Bajo la presión del agua fría más densa ubicada en la parte inferior del circuito, el líquido calentado ingresa al tanque de expansión y de allí regresa al intercambiador de calor, moviéndose en un círculo vicioso.

Los dispositivos de calefacción que utilizan la combustión de combustible para producir calor no pueden funcionar sin un conducto de salida de humos. El dispositivo elimina productos de combustión tóxicos que pueden ser peligrosos para los humanos. Sin embargo, los gases de combustión que escapan a la atmósfera a través de la tubería literalmente se llevan una gran cantidad de calor que podría usarse para calentar la habitación. Para corregir este inconveniente, se puede instalar un intercambiador de calor en la chimenea. El dispositivo le permite aumentar significativamente la eficiencia del dispositivo de calefacción.

Principio de funcionamiento y diseño del intercambiador de calor.

Existen varios modelos diferentes de intercambiadores de calor. Su diseño, así como el principio de funcionamiento, son en general similares. El intercambiador de calor tiene un cuerpo hueco equipado con tubos de salida y entrada. Dentro de la carcasa está instalado un llamado dispositivo de frenado diseñado para gases de combustión. En la mayoría de los casos, se trata de un sistema de amortiguadores con cortes montados en ejes. Los elementos tienen la capacidad de girar, creando un conducto en zigzag de varias longitudes. Ajustar la posición de las compuertas le permite seleccionar la relación óptima entre eficiencia de intercambio de calor y tiro en el conducto de extracción de humos, sin violar los estándares de operación segura. También existen opciones más sencillas sin sistema de amortiguadores regulables.

Dispositivo intercambiador de calor para el horno Bulleryan. El aire frío ingresa a la estructura a través de orificios en la parte inferior del dispositivo, se calienta mediante los productos de combustión que pasan a través de la chimenea y sale al exterior.

A través de los orificios situados en la parte inferior del dispositivo se aspira aire más frío según el principio de convección. Pasa a través del espacio interno, donde los gases de combustión que pasan por el conducto de humos lo calientan. A través de las aberturas superiores se descarga aire caliente a la habitación calentada. De esta forma, es posible aumentar la eficiencia del dispositivo de calefacción y reducir significativamente la cantidad de combustible que consume. Se realizaron experimentos que demostraron que el consumo de combustible de una estufa de barriga con un intercambiador de calor instalado en la chimenea se redujo tres veces.

Sin embargo, para lograr este efecto, es necesario elegir el dispositivo adecuado. No olvide que, al ceder su calor a la chimenea, los productos de la combustión se enfrían con bastante rapidez. Esto conduce a una disminución de la diferencia de temperatura en la chimenea y, en consecuencia, a una caída del tiro en el sistema. Para evitar que se produzca este efecto desagradable, se utilizan ajustes de compuerta o se seleccionan las dimensiones óptimas de la estructura.

¿Cómo hacer usted mismo un intercambiador de calor de este tipo?

Los artesanos del hogar pueden hacer un intercambiador de calor para la chimenea con sus propias manos. La tecnología para su fabricación es bastante sencilla. Veámoslo usando el ejemplo de un diseño para una estufa de barriga. Para trabajar necesitarás:

• chapa de metal de 350x350 mm, dos piezas;
• ocho trozos de tubería con un diámetro de 32 mm o 1,25 pulgadas, una longitud de 300 mm;
• tubería con un diámetro de 57 mm o 2,25 pulgadas, 300 mm de largo;
• Cubo metálico con un volumen de 20 litros.

Comenzamos a trabajar haciendo tapas de extremo. Para ello, tome una chapa y corte dos círculos con un radio de 150 mm. En ellos marcamos agujeros para las tuberías. En el centro de cada parte debe estar el tubo más grande con un diámetro de 57 mm, a la misma distancia en un círculo colocamos ocho elementos con un diámetro de 32 mm. La distancia desde el centro del tapón hasta el centro de cada uno de los ocho tubos debe ser de 100 mm. Comprobamos las marcas y hacemos agujeros.

Para garantizar un montaje preciso del intercambiador de calor, se debe fabricar una plantilla de madera contrachapada de 20 mm de espesor. Al instalar las piezas en él, será mucho más fácil montar el dispositivo.

Para garantizar la precisión del montaje, se recomienda realizar una plantilla, que está hecha de madera contrachapada de 20 mm de espesor. Insertamos los tramos de tubería uno a uno en los orificios preparados y los soldamos firmemente a la parte plana. Primero trabajamos con un enchufe, luego damos la vuelta a la estructura y repetimos la operación con el otro. Como resultado, obtenemos el “núcleo” del intercambiador de calor, preparado para su instalación en la carcasa.

Los fragmentos de tubería están soldados a los tapones. El resultado es un “núcleo” del intercambiador de calor, listo para su instalación en la carcasa.

Para el cuerpo del intercambiador de calor, se puede utilizar un cubo de acero en el que se venden líquidos técnicos. Debe limpiarse a fondo para eliminar cualquier resto de contenido. En este caso, lo mejor es quemar el balde y caminar con cuidado por las paredes con un cepillo de alambre. Cortamos el fondo con una amoladora angular. Ahora necesita conectar las tuberías de entrada y salida. Estos son fragmentos de un tubo de chimenea común comprado en una tienda.

En el cuerpo marcamos un lugar para el tubo de entrada. Debe ubicarse en el centro del costado de la estructura. Usa tijeras de metal para hacer un agujero. Probemos con la tubería. Hacemos muescas en el fondo de la chimenea. Insertamos el tubo así preparado en la pieza de trabajo del cuerpo y con la ayuda de un martillo doblamos las muescas, asegurando la pieza en su lugar. Desde el exterior sujetamos la pieza a la base mediante puntos de soldadura. La instalación del tubo de entrada está completa. La instalación de fin de semana se realiza de la misma forma. Debe ubicarse en el lado opuesto de la carcasa.

Insertamos el "núcleo" preparado del intercambiador de calor en la carcasa, lo aseguramos soldándolo y asegúrese de sellar todas las costuras con sellador ignífugo. Pintamos la estructura seca con pintura especial.

Instalamos el intercambiador de calor en la carcasa preparada y lo fijamos de forma segura con puntos de soldadura. Cubrimos cuidadosamente todas las costuras con un sellador especial resistente al fuego. Dejar secar el producto durante un día. Ahora el intercambiador de calor terminado se puede pintar con pintura especial o barniz para estufa. Instalamos el dispositivo terminado en la chimenea de la estufa de barriga. Para mejorar el efecto, puede instalar un ventilador cerca del intercambiador de calor, lo que aumentará la circulación del aire. El dispositivo puede ser portátil o estar montado permanentemente en el cuerpo del dispositivo. La segunda opción es más práctica y conveniente.

Para mejorar la circulación del aire en el dispositivo, se utiliza un ventilador convencional. Puede ser portátil. Como en la foto, pero es mucho más conveniente montar el dispositivo mediante soportes directamente en el intercambiador de calor.

Bueno, como dicen, es mejor verlo una vez. Por eso, te invitamos a ver un video con un ejemplo de cómo crear un diseño similar:

Un intercambiador de calor de aire para chimenea es un diseño extremadamente útil que permite aumentar seriamente la eficiencia del uso de aparatos de calefacción. La mayor eficiencia del sistema le permite reducir el consumo de combustible y, en consecuencia, ahorrar en calefacción. Puede hacer un intercambiador de calor usted mismo, pero este es un trabajo bastante complejo y minucioso que solo los artesanos domésticos con bastante experiencia pueden realizar.

Cualquier casa privada, cabaña, casa de baños y, a veces, incluso un garaje, requiere calefacción en la temporada de invierno. Pero cualquier propietario prudente se enfrenta a la cuestión de cómo reducir los costes de combustible y utilizar el dispositivo de calefacción de forma más eficiente. Una de las direcciones modernas prometedoras para aumentar la eficiencia es el uso del calor de los gases de escape calientes.

Le doy la bienvenida a mi querido lector y le traigo un artículo sobre qué es un intercambiador de calor para una tubería de chimenea y cómo hacerlo usted mismo.

Un intercambiador de calor es un dispositivo para transferir calor de un medio calentado a uno más frío. Un principio, muchos diseños. Un intercambiador de calor para chimenea le permite seleccionar parte de la energía de los gases de escape y utilizarla para calentar una habitación adyacente o calentar agua caliente.

Los dispositivos para extraer calor de los gases de combustión de una chimenea solo se pueden utilizar si la tubería es de acero. No es posible instalar un intercambiador de calor en estructuras modernas de cerámica y sándwich, ya que la superficie exterior de la tubería aislada está fría.

Los gases que salen de las modernas calderas de gas y de pellets no están calientes (alrededor de 200 °C), por lo que no se puede sacar mucho calor de la chimenea. Las calderas de combustible sólido emiten gases más calientes, hasta 600 °C, y el recuperador permite obtener una cantidad bastante significativa de calor para calentar o calentar agua.

La máxima cantidad de calor de los gases de escape se puede obtener utilizando estufas, chimeneas y estufas caseras tradicionales no muy modernas. La eficiencia de estos dispositivos de calefacción es baja y la temperatura de los gases de combustión es alta, por lo que una parte considerable del calor desperdiciado se puede capturar mediante un disipador de calor. El uso de colectores de calor en la chimenea de una estufa de barriga casera le permite capturar hasta un 30-40% de energía adicional.

La razón principal para instalar un intercambiador de calor es que le permite maximizar el uso de la energía de la combustión del combustible y ahorrar en costos de calefacción. Además, a veces, cuando se calientan casas pequeñas, no es económicamente viable comprar un dispositivo de calefacción con un intercambiador de calor e instalar un sistema de calefacción.

Una chimenea o estufa moderna calienta bien casas con una superficie de hasta 70 m² e incluso más; solo algunas habitaciones necesitan calefacción: baños o dormitorios traseros, habitaciones del segundo piso o áticos, por lo que para calentarlas se puede utilizar el calor del Recuperador de chimenea. A veces se utiliza un intercambiador de calor de chimenea para calentar agua.

Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento de un intercambiador de calor para chimeneas es la recuperación del calor a través de una pared conductora de calor. En este caso, los refrigerantes se mueven en una o en diferentes direcciones. En un diseño de contraflujo, los refrigerantes se mueven en direcciones opuestas o perpendiculares, en un diseño de flujo directo, en paralelo.

Tipos y diseños

Los intercambiadores de calor se dividen principalmente, según el refrigerante, en aire y líquido (agua). En principio, está permitido rellenar con aceite y anticongelante, pero no en los diseños caseros, ya que el anticongelante es venenoso y caro, y el aceite puede incendiarse si se producen fugas.

Por diseño, los dispositivos de agua generalmente se fabrican en forma de serpentín o registro (tubería) con agua (camisa de agua); los de aire son una tapa con salida de aire caliente o un inserto ancho en la chimenea con elementos transversales soldados.

Al decidir cómo eliminar el calor residual de los gases de combustión, debe tenerse en cuenta que puede caer condensación en las paredes calentadas de la chimenea. Este inconveniente es especialmente notable en las calderas de gas, en las que la temperatura de los gases de escape es baja. Pero en las estufas caseras económicas se puede ignorar la condensación.

Agua

La ventaja del agua para recuperación es que tiene una alta capacidad calorífica y elimina más eficientemente el calor de los gases de combustión. Pero los recuperadores de agua requieren una fabricación de mayor calidad: el sistema no puede tener fugas; Al operarlo, es necesario asegurarse de que no se sobrecaliente, ya que el agua hirviendo puede romper la tubería.

Si se utilizan estructuras de agua en un garaje, taller, "cabaña de fin de semana" o una casa de baños independiente, será necesario drenar el agua en invierno, ya que el líquido congelado también puede romper la tubería.

Un circuito con agua se calienta a través de las paredes metálicas de la chimenea; cuando se calienta, el agua sube, luego entra en las baterías, se enfría, cae en la batería, va a la línea de retorno y es absorbida nuevamente por el intercambiador de calor.

Para optimizar el funcionamiento del sistema, se incluye un tanque de expansión, lo que reduce la posibilidad de ebullición. Algunos artesanos instalan una bomba que crea un pequeño sistema de calefacción completo.

Los sistemas de agua se utilizan para calentar mediante radiadores o suministro de agua caliente. Un grave inconveniente es la imposibilidad de regular la temperatura de calentamiento del agua; si se sobrecalienta, simplemente hay que drenarla. Es imposible verter agua fría en el sistema mientras la unidad de calefacción está funcionando: el agua puede hervir, romper las tuberías y dañar la chimenea, mientras que la condensación se deposita en las paredes internas de la tubería de la chimenea.

• bobina casera

El diseño más fácil de hacer. La bobina suele estar hecha de un tubo enrollado en espiral alrededor de una chimenea de acero. Los tubos utilizan cobre, acero ordinario, acero inoxidable y aluminio. El aluminio no debe utilizarse en calderas de combustible sólido: su punto de fusión es de 660 °C y la temperatura de los gases de escape de los dispositivos de calefacción de combustible sólido alcanza los 600 °C.

Al enrollar (doblar), la tubería debe llenarse con arena y sellarse por ambos lados; esto evitará defectos (torceduras, pliegues, torceduras). Para mejorar el calentamiento de la bobina, debe haber una pequeña distancia entre las vueltas, hasta 1 diámetro.

Pero no es el material de bobina más duradero (especialmente el acero al carbono galvanizado).

• Registro

Registro: una carcasa con un diámetro mayor que la chimenea. El registro se coloca encima del cuerpo de la chimenea y se suelda, los extremos se sueldan con placas con orificios cortados correspondientes al diámetro de la chimenea. Se suelda o atornilla una tubería en la parte inferior para el suministro de agua y en la parte superior para descargar agua tibia. Por lo demás se utiliza del mismo modo que una bobina. Las carcasas no solo están hechas de forma redonda, sino también cuadrada.

Aire

Esta opción es más adecuada para la calefacción local de locales: una habitación, baño, vestidor. Las estructuras aéreas son más fáciles de montar. A veces se utiliza una bobina o un registro, a veces se utiliza un intercambiador de calor tipo Kuznetsov o de campana. El serpentín tiene demasiada resistencia por parte de las paredes del tubo, no debe ser demasiado largo. Debido a estas dificultades, rara vez se utiliza. Los recuperadores de aire enfrían menos la chimenea, por lo que hay menos posibilidades de que se forme condensación en sus paredes.

A veces no construyen estructuras complejas, sino que utilizan los materiales disponibles: sueldan nervaduras de las esquinas o tiras dobladas a la chimenea, abren tuberías por ambos lados, colocan "faldones" o tiras (de aluminio o acero delgado) dobladas en una estructura corrugada.

• Intercambiador de calor Kuznetsov

El intercambiador de calor de Kuznetsov es un cilindro expandido a través del cual se sueldan tuberías. El cilindro está montado en la chimenea, los gases de combustión calientes fluyen por el interior y calientan los elementos transversales. El aire de las cavidades sale a la habitación y la calienta o se recoge en un conducto de aire y entra a la habitación contigua.

• tipo campana

Si una casa pequeña no tiene sistema de calefacción y es necesario calentar una habitación en el ático o en el segundo piso, se utiliza un intercambiador de calor tipo campana. Se instala un cilindro alrededor de la chimenea, abierto en la parte inferior; en la parte superior, el aire del cilindro ingresa a las tuberías que van al segundo piso. El aire caliente sale por la parte inferior de la habitación del segundo piso, de esta manera el aire caliente se distribuye mejor en la habitación y la calienta al máximo.

A veces, en lugar de un cilindro encima de la estufa, se instala una campana extractora debajo del techo, el aire calentado por la estufa sube hacia ella y fluye a través de tuberías hacia la habitación del segundo piso. Se puede instalar un ventilador, en cuyo caso es más fácil calentar con aire caliente la habitación del mismo suelo que la estufa.

¿Qué tipo es mejor?

Qué tipo es mejor está determinado por qué es exactamente lo que se debe calentar y de qué manera. La eficiencia es mejor para los recuperadores de agua: 50-60% (para un parámetro de registro es mayor, para una bobina es menor). Los dispositivos de aire tienen menor eficiencia.

Para sistemas de suministro de agua caliente o calefacción por radiadores, es mejor instalar intercambiadores de calor de agua. Los calentadores de aire son más adecuados para calentar habitaciones individuales muy juntas.

Cálculos de potencia

Calcule de forma independiente la potencia del recuperador en ausencia de datos iniciales (potencia del horno, temperatura y cantidad de gases de escape por unidad de tiempo, área de contacto del intercambiador de calor y el metal de la chimenea, velocidad de paso del aire o agua). a través del dispositivo) casi imposible. Puede medir la potencia de un intercambiador de calor ya instalado.

A grandes rasgos, se debe esperar que el intercambiador de calor en la chimenea de una estufa o chimenea de combustible sólido caliente un par de radiadores pequeños, aumente la temperatura en el garaje o haga más cálida una habitación en el ático o un vestidor en una casa de baños. .

Cómpralo o hazlo tú mismo

Si desea aumentar la transferencia de calor de una caldera comprada costosa, es mejor comprar dispositivos listos para usar de alta calidad: la industria los produce en una gama suficiente. Pero si desea modernizar su garaje o aumentar la eficiencia de una chimenea con tubo de acero en su casa de campo, puede ahorrar mucho dinero fabricando e instalando usted mismo un intercambiador de calor en la chimenea. La instalación de un intercambiador de calor por parte de un especialista contratado costará lo mismo que la estructura misma.

La opción más simple, una bobina, puede ser fabricada fácilmente por un aficionado casero incluso sin mucha experiencia, pero un artesano casero con al menos algunas habilidades de soldadura puede manejar diseños más complejos.

precio aproximado

El coste de los intercambiadores de calor de chimenea fabricados industrialmente varía según el diseño y el fabricante.

El funcionamiento de los tanques intercambiadores de calor para una chimenea con un diámetro de 115 mm y una capacidad de 6 litros cuesta rublos, aquellos con una capacidad de 12 litros cuestan rublos.

Cómo hacer tu propio dispositivo

Es fácil hacer usted mismo una bobina simple a partir de un tubo de cobre. Para una chimenea con un diámetro de 100 mm, es adecuado un tubo de cobre con un diámetro de ¼ de pulgada y una longitud de 3-4 m. Se deben soldar accesorios roscados a los extremos del tubo. Luego, el tubo se llena con arena fina, se retuerce y se envuelve alrededor de la chimenea.

Es aconsejable dejar una pequeña distancia entre las vueltas; luego, la tubería de la chimenea se calentará tanto mediante transferencia de calor como mediante radiación infrarroja. Es conveniente realizar este trabajo con un asistente. A continuación, se lava la arena de la tubería con agua a presión. Conecte los tubos que conducen a los radiadores y al tanque de expansión.

El intercambiador de calor de Kuznetsov se fabrica mediante soldadura. La opción más sencilla es hacer una carcasa a partir de un cilindro de gas o una tubería de gran diámetro.

Para la fabricación necesitará los siguientes materiales:

1. Cilindro de gas, tubo de gran diámetro (300 mm) para la carcasa.
2. Tubería con un diámetro de 32 mm (es mejor tomar una pieza con un diámetro mayor, hasta 57 mm). La longitud de los espacios en blanco es de 300 a 400 mm, la cantidad total debe ser suficiente para cortar los espacios en blanco.
3. Dos pequeños tubos del mismo diámetro que la chimenea; Es aconsejable utilizar una tubería de chimenea: si la chimenea está prefabricada, en un lado de la estructura la tubería tendrá un casquillo, que es necesario para instalar el intercambiador de calor.
4. Dos trozos de chapa de acero, suficientes para cortar las tapas finales de la carcasa.

Tecnología de fabricación de intercambiadores de calor de aire:

1. Se corta un tubo o cilindro grande al tamaño requerido.
2. Se cortan 9 espacios en blanco de la misma longitud de tubos delgados.
3. Se cortan círculos para los tapones.
4. En los círculos se cortan 9 orificios para tuberías de pequeño diámetro; Si se toma un tubo de mayor diámetro, se corta un agujero en el centro.
5. Se insertan tubos delgados en los orificios de los tapones, se unen mediante soldadura y luego se sueldan.

En los lados del cuerpo se cortan agujeros con un diámetro igual al diámetro de la chimenea.

Se inserta una estructura de tubos delgados y tapones en el cuerpo y se suelda en la unión de los tapones y el cuerpo de una tubería grande.

Los tubos se insertan en los agujeros a los lados del cuerpo y también se hierven.

Opción alternativa:

¿Qué materiales se pueden utilizar?

Opción perfecta - acero inoxidable(por ejemplo, acero inoxidable austenítico de calidad alimentaria 08Х18Н10 o AISI 304) o cobre. Los productos producidos industrialmente a veces están hechos de titanio. Pero el precio de estos materiales es bastante elevado. Pero son duraderos, no se oxidan, son fiables y duraderos. Si tiene una estufa de barriga en el garaje o un calentador casero hecho de materiales de desecho en la casa de baños, es muy posible utilizar metal ferroso (acero al carbono).

Puede utilizar un tubo de acero inoxidable corrugado de alta calidad. La corrugación galvanizada es una opción indeseable y de corta duración. También se pueden utilizar tubos de aluminio para el serpentín (pero no para chimeneas de estufas de combustible sólido).

Pero hay que tener en cuenta que durante los trabajos de soldadura la capa de zinc se evapora y todas las ventajas del galvanizado (resistencia a la corrosión) quedan en nada. A temperaturas superiores a 400 °C, el zinc comienza a evaporarse (los vapores de zinc son tóxicos), por lo que no se debe utilizar galvanización para los intercambiadores de calor en las chimeneas de las calderas de combustible sólido.

Las estufas de combustible sólido o líquido producen una gran cantidad de calor, pero una gran parte sale libremente a la chimenea. Un intercambiador de calor para el tubo de la chimenea le ayudará a evitar la pérdida de energía útil y a dejar de calentar la calle. Un dispositivo simple y compacto puede aumentar la transferencia de calor prácticamente en un tercio, sin reducir las características de la propia estufa, pero se deben tener en cuenta una serie de factores, como mantener un tiro normal y la posibilidad de limpiar la chimenea, para no tener problemas con el intercambiador de calor.

Principio de funcionamiento

Al quemar combustible líquido o carbón, especialmente en estufas caseras, la temperatura de los gases a la entrada de la chimenea alcanza los 600°C e incluso más. Estas temperaturas no son necesarias para mantener la tracción activa; sólo empeoran la situación. Nada impide aprovechar parte del calor sin comprometer el funcionamiento de la estufa y liberarlo al aire de la habitación o al agua del sistema de calefacción o agua caliente. Así, si se reduce la temperatura del gas de 600°C a 400°C, entonces, dependiendo de la calidad del intercambiador de calor y del volumen de gases que fluyen, la potencia de calefacción puede alcanzar varios kilovatios.

La tarea es garantizar un intercambio de calor activo entre los gases sobrecalentados que se escapan de la chimenea y el medio objetivo: agua o aire. La clave es el área de contacto. Colocar, por ejemplo, conductos de aire o un serpentín de tubería de agua dentro de la chimenea no es una buena idea; incluso teniendo en cuenta todas las demás características, cualquier objeto en el conducto sólo contribuirá a la formación de hollín y condensación, que dañarán rápidamente la chimenea y, en consecuencia, convertir el funcionamiento de la estufa en un evento peligroso para los demás.

Hay tres opciones óptimas para eliminar el calor de la chimenea:

• Enrolle alrededor de la chimenea.
• Chaqueta de agua. Se coloca un cilindro de mayor diámetro sobre el tubo de la chimenea y se llena con refrigerante. Dividir el canal de la chimenea en un grupo de canales de menor diámetro le permite aumentar el área de contacto.
• Freno de chimenea. El canal de la chimenea tiene forma de espiral, un laberinto, a través del cual se ralentiza el movimiento de los gases, lo que aumenta la transferencia de calor.

Las dos primeras opciones son adecuadas para formar un circuito de agua y utilizar calor en un sistema de calefacción o agua caliente. El tercer diseño es más adecuado para calentar aire local.

Todos los tipos de intercambiadores de calor tienen características que no deben ignorarse. Si el medio calentado es agua, entonces hay un problema de transferencia excesiva de calor. Cuando la chimenea ya está caliente y la estufa está calentando activamente, el suministro de agua fría al intercambiador de calor provoca una fuerte caída en la temperatura de las paredes de la chimenea. Esto conduce inevitablemente a la condensación de la humedad de los gases de escape en las paredes de la chimenea y, como resultado, el canal se llena rápidamente de humo y cenizas. Para hacer frente a esto, es necesario reducir la tasa de transferencia de calor y la diferencia de temperatura.

Intercambiador de calor de aire

Además de un alto rendimiento, la durabilidad es muy difícil de lograr. Por un lado, un aumento en el área de contacto entre el intercambiador de calor y la chimenea aumenta la producción de calor; por otro lado, una ingesta excesiva de calor amenaza con grandes problemas, hasta el fracaso total de la chimenea.

Características óptimas de un intercambiador de calor para chimenea:

1. El circuito de agua debe estar equipado con un tanque de almacenamiento de calor separado, excluyendo el suministro de agua fría directamente al intercambiador de calor.
2. El diseño del intercambiador de calor debe ser fácilmente extraíble para su limpieza y mantenimiento.
3. La potencia del intercambiador de calor se selecciona en función del rendimiento real de la estufa y la chimenea, de modo que la temperatura de los gases sobre el intercambiador de calor sea suficiente para mantener el tiro.

Es mejor elegir acero inoxidable como material para el intercambiador de calor, que pueda soportar cambios bruscos de temperatura. La superficie interna del intercambiador de calor en contacto con el humo debe ser, si es posible, perfectamente lisa, para que la condensación, incluso cuando aparezca, caiga en el colector de condensación sin crear problemas innecesarios.

Los intercambiadores de calor caseros para chimenea a menudo se ensamblan sin tener en cuenta estos requisitos y sin cálculos preliminares, lo que genera muchos problemas, tanto con el calentamiento del agua como con el estado de la chimenea.

Con los intercambiadores de calor por aire todo es más sencillo. Si no suministra una gran cantidad de aire frío desde la calle, sino que lo utiliza para calentar el volumen interno de la habitación, entonces la diferencia de temperatura no será suficiente para la condensación activa.

Para calentar

Para organizar el calentamiento de agua en una casa, un intercambiador de calor de chimenea será una excelente solución, pero solo si hay un tanque de almacenamiento de calor. Para calentar una casa no es necesario calentar constantemente agua fría; el refrigerante del sistema pierde entre 20 y 25°C después de pasar por el circuito y eso es todo. De este modo se reduce el riesgo de que se forme condensación en la superficie de la chimenea.

La versión más simple del intercambiador de calor es una bobina hecha de un tubo de cobre, enrollado en espiral alrededor de la chimenea. La longitud del tubo no debe ser demasiado larga, incluso teniendo en cuenta el recorrido de ida y vuelta a la caldera, y depende de su diámetro. Si tomamos, por ejemplo, un tamaño de ¼ de pulgada, entonces es aconsejable limitar la longitud a 3,5-4 metros. De esta manera será posible garantizar un intercambio de calor normal con circulación natural de agua en el circuito “intercambiador de calor - tanque de almacenamiento”.

Si no es posible instalar la caldera cerca de la estufa, entonces es mejor usar una bomba de circulación y forzar el agua a través del intercambiador de calor, entonces la longitud del tubo ya no importa mucho. No es necesario utilizar soldadura ni mejorar de ninguna manera el contacto entre la bobina y la chimenea. Una transferencia de calor demasiado buena será más perjudicial.

Se logra una mayor transferencia de calor mediante una camisa de agua, un diseño en el que se instala un cilindro externo en la parte superior de la sección de la chimenea y se vierte agua entre ellos. La sección de la chimenea se puede sustituir por un conjunto de tubos de menor diámetro, por ejemplo 5-6 piezas, de modo que su sección transversal total sea igual al canal de la chimenea o ligeramente mayor que éste.

La principal dificultad radica en determinar el poder de transferencia de calor. El valor real se obtiene sólo en la práctica, y esta opción es adecuada para pocas personas. Se puede calcular aproximadamente en función de la temperatura de los gases calientes a la salida del horno y del paso del intercambiador de calor. La capacidad calorífica específica de los gases calientes de escape es de aproximadamente 1,042 kJ/kg*K, ligeramente superior a la del aire saturado con vapor de agua. Dependiendo de la diferencia de temperatura en la entrada y salida del intercambiador de calor y el área de contacto, se calcula la potencia.

La capacidad calorífica específica del agua es 4,183 kJ/kg*K. Supongamos una diferencia de temperatura de 150 grados, entonces por cada kilogramo de humo que sale se puede calentar un kilogramo o un litro de agua a 38°C. Luego viene el cálculo del volumen de gases que pasan y la eficiencia del intercambiador de calor, que, de hecho, no supera el 60%.

Para calentar una habitación pequeña, será suficiente un intercambiador de calor de chimenea, pero es mejor utilizarlo como fuente de calor auxiliar además del circuito de agua principal o de la caldera de agua caliente, aumentando la producción de calor general.

En la práctica, es más fácil calentar una casa pequeña o una habitación vecina utilizando un intercambiador de calor de aire como chimenea. Utiliza el mismo principio que una camisa de agua, solo el gas de la estufa se libera al espacio entre el grupo de tuberías y la estructura en sí está orientada perpendicular a la chimenea. Resulta que el humo fluye alrededor de los tubos del intercambiador de calor y calienta el aire que hay en ellos, luego, mediante ventilación forzada, se suministra a través del conducto de aire a otras habitaciones de la casa.

Para estufa de sauna

En una casa de baños, utilizar el calor de la chimenea solo es relevante para el suministro de agua caliente o para calentar el aire. Un intercambiador de calor de aire será relevante principalmente para calentar el vestidor y el vestidor y otros baños, excepto la sala de vapor, donde ya hay suficiente calor del calentador.

El circuito de ACS es relevante para un edificio de baños independiente. Basta con instalar un pequeño recipiente debajo del techo de la habitación contigua a la sala de vapor y utilizar un intercambiador de calor para calentar el agua que contiene.

Montar un circuito de calefacción basado en un intercambiador de calor para una chimenea es, cuanto menos, irrelevante. Por definición, es demasiado alto para garantizar la circulación natural y la instalación de una bomba de circulación y, en consecuencia, el enfriamiento de las paredes de la chimenea afectarán el tiro. Todo depende del aumento de la capacidad calorífica de cualquier circuito de calentamiento de agua, incluso del más primitivo.

Defectos

La principal dificultad con los intercambiadores de calor de chimenea es la falta de un control de potencia adecuado; no existen formas bien establecidas de detener el calentamiento del refrigerante o del agua caliente mientras la estufa está en funcionamiento. Si simplemente cierra el circuito de agua, los residuos en el intercambiador de calor pueden hervir y romper la chimenea y el cuerpo del dispositivo. El líquido debe estar completamente drenado.

De alguna manera puede limitar la potencia utilizando compuertas, pero entonces el tiro y el funcionamiento ajustado de la estufa se verán afectados. El camino de derivación, en realidad una derivación, complica significativamente el diseño de la chimenea y la hace excesivamente voluminosa.

Todo se reduce a una simple idea. No es necesario soportar la pérdida de calor que entra en la tubería. Pero al instalar un intercambiador de calor, vale la pena considerar que solo puede desempeñar funciones secundarias, tanto en calefacción como en suministro de agua caliente, reduciendo significativamente la carga en la fuente de calor principal. Al elegir el modelo actual, es necesario seleccionar cuidadosamente la potencia y los modos de funcionamiento para no estropear las condiciones de funcionamiento de la propia estufa.

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Intercambiador de calor para chimenea para calentar desde estufa o chimenea.

De todos modos, la eficiencia de la calefacción de la estufa no es demasiado alta. ¿Por qué permitir que el calor de los gases eliminados por la chimenea simplemente escape a la atmósfera sin realizar el trabajo adicional necesario? Por eso se inventaron los dispositivos de intercambio de calor.

El intercambiador de calor de acero inoxidable se fabrica en una fábrica, pero puedes hacerlo tú mismo soldando

Funciones del intercambiador de calor en sistemas de calefacción de estufas.

El principio del intercambiador de calor es eliminar el calor de los productos de combustión que salen por la chimenea y devolverlo al espacio calentado a través de varios diseños de placas (o tuberías) de acero.

El intercambiador de calor también tiene capacidades más radicales, por ejemplo, reducir la cantidad de aire necesaria para el funcionamiento estable del horno. En este caso, se llama recuperador y se utiliza para aumentar la eficiencia de las calderas de combustible sólido.

Diseño y principio de funcionamiento de un intercambiador de calor para baño: un tanque con tres accesorios y un tanque tipo samovar.

Dado que los productos de combustión salen por la chimenea, lo más recomendable es instalar allí el intercambiador de calor. En el caso más simple, es necesario fabricar e instalar una bobina de tubos de acero, cuyos componentes deben estar firmemente adheridos a la superficie interior de la chimenea. Cuanto menor sea el paso del serpentín y mayor el diámetro de la tubería, más eficiente será el intercambiador de calor.

Los lectores encontraron útiles estos materiales:

• Instalación, consejos y trucos de una chimenea de cerámica por su cuenta
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Según el tipo de refrigerante utilizado en el circuito secundario, se distinguen los intercambiadores de calor de aire y agua.

Dado que el coeficiente de transferencia de calor del agua es significativamente mayor que el del aire, la eficiencia de los intercambiadores de calor de agua es mayor.

Sin embargo, al instalar un dispositivo de este tipo en una chimenea, tendrá que contentarse con la segunda opción, ya que el intercambiador de calor deberá montarse en el exterior y el uso de agua como refrigerante en este caso está asociado con importantes dificultades. Especialmente si el intercambiador de calor se instalará de forma independiente.

Opción para instalación externa de un intercambiador de calor a base de agua como refrigerante

Opciones de diseño y principios de funcionamiento de dispositivos de intercambio de calor.

La elección dependerá de si el horno está diseñado con la posibilidad de instalación posterior de un intercambiador de calor o si todo el trabajo tendrá que empezar desde cero. En el primer caso, es recomendable utilizar un intercambiador de calor de agua instalado junto a una estufa de calefacción convencional. Dicho intercambiador de calor incluirá:

• El cuerpo real del dispositivo.
• Tanque de almacenamiento.
• Salidas superior e inferior del espacio de trabajo del horno.
• Intercambiador de calor y válvulas de drenaje del sistema.

El principio de funcionamiento de un intercambiador de calor que proporciona suministro de agua caliente y está conectado a la estufa.

El intercambiador de calor para una chimenea de aire tendrá una estructura completamente diferente:

• Una carcasa equipada con tubos de entrada y salida.
• Un sistema de amortiguador giratorio que regulará la velocidad y la presión de los productos de combustión de escape.
• Elementos para la fijación de la carcasa en la chimenea.

La presencia de compuertas rotativas, aunque requerirá un control más cuidadoso del intercambiador de calor durante su funcionamiento, a cambio aumentará la eficiencia de la transferencia de calor por los gases de combustión debido a un cambio específico en las trayectorias de su movimiento a lo largo de la chimenea.

Selección de materiales para el intercambiador de calor.

Dado que los gases de combustión que pasan a través de la chimenea tienen una temperatura de hasta 300-350°C, el uso de acero común para la fabricación del cuerpo no es adecuado. Los intercambiadores de calor fabricados en acero inoxidable son duraderos (la marca más popular es 08Х18Н10 o AISI 304). Si las capacidades financieras no le permiten tomar esa decisión, puede arreglárselas con acero galvanizado.

Un intercambiador de calor de acero inoxidable para agua caliente está conectado a un tanque colocado en la pared.

Sin embargo, a temperaturas superiores a 200-250°C, la durabilidad de la carcasa comenzará a disminuir. Además, con un aumento adicional de la temperatura, el recubrimiento de zinc comienza a evaporarse rápidamente y, en algunos casos, puede ser absorbido por las viviendas, lo que es muy peligroso para la salud.

Al mismo tiempo, la segunda opción será muy apropiada si la estufa está instalada en una casa de campo y no está diseñada para un uso prolongado.

Métodos para instalar un intercambiador de calor en una chimenea.

La forma más sencilla es montar la carcasa según las dimensiones existentes de la chimenea cuando la estufa no esté funcionando. En el interior del canal de humos se monta una carcasa, de modo que la reducción de la apertura de paso no supere el 40%. Por supuesto, en este caso el empuje aumenta y el intercambio de calor se produce con mayor intensidad, pero también será mucho más difícil controlar dicho proceso.

También puede colocar el intercambiador de calor en la estufa y luego cubrirlo con ladrillos resistentes al fuego. Dado que no hay cargas especiales en el aparato, la colocación de ladrillos generalmente se realiza "de borde". La eficiencia del intercambiador de calor dependerá de las paredes de la carcasa: a medida que aumenta su espesor, el dispositivo se calienta más lentamente, pero luego funciona de manera más estable. En este caso también se reducen las pérdidas debidas a la formación de condensación.

El diagrama de instalación del intercambiador de calor muestra las características de instalación de tuberías y llenado del tanque con agua.

Etapas de instalación del intercambiador de calor de bricolaje

Dentro de la chimenea se coloca una bobina de tubos de cobre de paredes delgadas (una opción menos exitosa son los tubos de acero inoxidable), a través de la cual posteriormente se bombeará el aire. El paso de las tuberías es tal que la distancia entre los ejes de espiras adyacentes es de al menos cuatro o cinco diámetros de tubería. A valores más altos se producen pérdidas de calor innecesarias y a valores más bajos aumenta el consumo de tuberías de cobre y aparece un efecto de blindaje que provoca un sobrecalentamiento de las tuberías.

El video muestra cómo hacer un intercambiador de calor para una chimenea con tus propias manos.

La bobina se suelda mediante soldadura de argón. La soldadura no es adecuada debido a las elevadas temperaturas de funcionamiento de las tuberías (en comparación con las normalmente recomendadas para estructuras soldadas).

Ejemplos de intercambiadores de calor instalados en una casa de baños, baño, casa de madera.

Las boquillas corrugadas son el diseño de intercambiador de calor más simple.

Se puede construir un intercambiador de calor estructuralmente aún más simple (aunque menos atractivo) para fines de calefacción a partir de tubos de acero corrugados. Simplemente se envuelven alrededor de la superficie exterior de la chimenea y, para posteriormente redirigir el aire caliente a otras habitaciones de la casa, se puede utilizar el sistema de ventilación interno existente. La disipación de calor aumentará si las boquillas corrugadas se cubren en la parte superior con un material de lámina termoaislante.

Se aplica un intercambiador de calor de tubo corrugado lo más cerca posible de la chimenea y se aísla con papel de aluminio para eliminar y retener la máxima cantidad de calor.

La presencia de un intercambiador de calor siempre es beneficiosa, porque permite el uso de estufas o calderas de potencia relativamente baja para calentar casas individuales y, por tanto, con menor consumo de combustible. Además, se prolongará la vida útil de la chimenea y se enfriará de forma más eficiente.

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Intercambiador de calor para tubo de chimenea, o cómo no calentar la calle.

El ahorro y la frugalidad son cualidades inherentes sólo al ser humano, son quienes llevan siglos impulsando el progreso tecnológico, creando dispositivos diseñados no sólo para hacer la vida más fácil, sino también para aprovechar al máximo todos los recursos disponibles.

Si hablamos del hogar, o más precisamente, de la esfera comunal, entonces los costos de calentar una casa se consideran, con razón, los más altos, pero aquí también el progreso y el ingenio de la gente han encontrado su aplicación.

Una de las formas más económicas de ahorrar calor en una casa con calefacción por estufa es un intercambiador de calor en el tubo de la chimenea, y es de este dispositivo del que nos gustaría hablar en este artículo.

¿Por qué es necesario?

La foto de arriba muestra que aproximadamente el 14% del calor que se podría almacenar en la casa se pierde por la chimenea. Por supuesto, esta no es la cifra más grande, pero si convierte las pérdidas en kilovatios de energía y las multiplica por el número de días durante los cuales se realizó la calefacción, el resultado es bastante significativo.

El objetivo principal del tubo de la chimenea es, por supuesto, eliminar los gases de escape. Son ellos quienes calientan la tubería a temperaturas enormes.

Si miras la estufa a través de una cámara termográfica, puedes ver que la temperatura de la chimenea puede ser la misma que en la propia cámara de combustión. El problema es que el calor transferido desde la chimenea no se acumula de ninguna manera, sino que se puede aprovechar. Y cómo hacer esto se discutirá a continuación.

Tipos de intercambiadores de calor

La tarea principal del intercambiador de calor es transferir el calor emitido por la chimenea a una distancia, pero no enfriar demasiado su superficie, ya que esto conducirá a una mayor formación de condensación y, en consecuencia, a la acumulación de hollín en el interior de el tubo.

Mantener este equilibrio es la dificultad más importante, especialmente si decide hacer un intercambiador de calor para la chimenea con sus propias manos.

Según sus características de diseño, los intercambiadores de calor pueden ser de dos tipos:

1. Agua, cuando el calor se transfiere mediante la circulación natural de líquido en un sistema cerrado.
2. Aire, cuando el aire caliente se transfiere a la fuerza en la dirección deseada.

La elección del diseño depende directamente de las características individuales de la casa y la estufa, así como de los objetivos que se persiguen con su instalación. Pero primero lo primero.

Intercambiador de calor de agua de tipo cerrado

El principio de funcionamiento de todos los sistemas de calefacción cerrados se basa en las leyes elementales de la física: cuando se calienta, la densidad del agua disminuye y es empujada desde abajo por agua más fría, comienza a subir a través de la tubería, ingresa al tanque de expansión y desde allí. regresa al calentador a lo largo de todo el circuito.

En este caso, la chimenea actúa como un calentador que, con su energía, empuja el agua a lo largo del contorno del sistema de calefacción.

bobina casera

El diseño que se muestra en la foto es la forma más común y sencilla de aprovechar el calor de una chimenea. El borde superior del tubo está conectado al depósito de expansión y el borde inferior al circuito de calefacción.

¡Consejo! El tubo de cobre es el más adecuado para la bobina. Se atornilla fácilmente a la chimenea y tiene un alto coeficiente de conductividad térmica.

La mayoría de las veces, un sistema de este tipo se utiliza como auxiliar. Con su ayuda, puede calentar habitaciones pequeñas en las que anteriormente no había calefacción, pero nada más. No podrá actuar como calefacción principal, ya que su diseño tiene varias desventajas importantes:

• La temperatura en la superficie de la chimenea es un valor inestable y difícil de controlar, por lo que es imposible regular el grado de calentamiento del refrigerante.
• Debido a la variabilidad de la temperatura, es muy difícil calcular la longitud óptima de la bobina. Si es demasiado corto, el agua comenzará a hervir y romperá el tubo, y si es demasiado largo, el refrigerante no se calentará en absoluto a la temperatura deseada.
• El agua del depósito de expansión no se puede utilizar para la ducha ni para otros fines, y esto no se debe únicamente a una calefacción no regulada. Cuando el tanque se llena con agua fría, comenzará a enfriar la chimenea a través del serpentín, lo que provocará la formación de condensación y acelerará el proceso de formación de hollín en las paredes internas.
• La temperatura a la que se calienta la chimenea no es suficiente para calentar un circuito largo. Con calefacción convencional, el agua que pasa por el sistema pierde solo 25 grados, para mantener esta cifra en esta situación, todo el sistema debe ser de tamaño pequeño.

¡Importante! A algunos "artesanos tradicionales" se les ocurre la idea de que el intercambiador de calor en la chimenea será mucho más eficiente porque la temperatura allí es más alta. Esto no debe hacerse bajo ninguna circunstancia, los objetos extraños dentro de la tubería impiden el libre paso de los gases, por lo que pueden ingresar a la habitación.

Registrar intercambiador de calor

Para evitar problemas con los dispositivos caseros, puede adquirir un intercambiador de calor registrador para el tubo de la chimenea. Por supuesto, el precio de un dispositivo de este tipo será más alto que el de uno de bricolaje. Pero las características de calidad no se pueden comparar.

El principio de funcionamiento de dicho dispositivo es idéntico al descrito anteriormente, con la única diferencia de que ya se han realizado todos los cálculos para proteger el dispositivo contra la ebullición. Desafortunadamente, aquí tampoco hay control de calefacción, pero hay varias ventajas significativas en comparación con los "hechos en casa":

• La carcasa exterior retiene el calor en el interior, lo que permite que el serpentín se caliente incluso a bajas temperaturas de la chimenea;
• Los tubos de cobre no entran en contacto cercano con la superficie calefactora, esto protege el dispositivo de una posible ebullición.

¡Importante! Cada intercambiador de calor de fábrica viene con instrucciones de instalación detalladas. Para conseguir el máximo rendimiento y no encontrarte con problemas inesperados, debes estudiarlo detenidamente y seguir todas las recomendaciones del fabricante.

Intercambiadores de calor de aire

El principio de funcionamiento de un dispositivo de este tipo es que los gases calientes dentro de la chimenea fluyen alrededor de los tubos del intercambiador de calor, por lo que se calientan y liberan energía al exterior. De hecho, no genera calor adicional, sino que simplemente dirige el aire caliente al aire en una dirección determinada.

El intercambiador de calor de aire de la chimenea puede ser independiente o de tiro forzado. Para acelerar la propagación del aire caliente en la habitación, a menudo se utiliza un ventilador normal, que es suficiente para hacer circular el aire y, al mismo tiempo, no enfría demasiado la chimenea.

Puede montar un intercambiador de calor de este tipo usted mismo y todas las etapas se muestran en el vídeo de este artículo.

Intercambiador de calor "Kuznetsov"

Este es el intercambiador de calor de chimenea más óptimo para calentar un ático o un ático frío. Los gases calientes siempre tienden hacia arriba, y como la salida está ubicada por debajo del nivel de entrada, primero calientan el intercambiador de calor, y luego, cuando se enfrían, ingresan a la tubería, desde donde salen al exterior.

Una chimenea con un intercambiador de calor Kuznetsov no podrá calentar completamente la habitación, pero elimina casi por completo la pérdida de calor, liberando solo gases enfriados a través de la tubería.

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Cómo instalar un intercambiador de calor de aire o agua en una tubería de chimenea con sus propias manos

La eficiencia de una sauna o estufa de calefacción se puede aumentar equipándola con un intercambiador de calor de agua o aire. La instalación de un intercambiador de calor en una chimenea solucionará dos problemas a la vez: calentar agua para el sistema de calefacción o circuito de agua caliente y realizar el aislamiento térmico de la chimenea.

Principio de funcionamiento

La chimenea de una estufa de metal instalada en una casa de baños, casa o garaje se calienta mucho cuando se enciende. Dependiendo del diseño de la estufa, su temperatura puede oscilar entre 200 y 500 grados, lo que la hace peligrosa en términos de seguridad contra incendios, y un contacto accidental puede provocar quemaduras graves.

El calor de la chimenea se puede aprovechar para siempre colocando encima un intercambiador de calor: un depósito o un serpentín. El refrigerante en este caso suele ser agua y, en algunos casos, aire. Cuando el refrigerante entra en contacto con las paredes calentadas de la chimenea, su temperatura se iguala: la chimenea se enfría y, por el contrario, el agua o el aire en el intercambiador de calor, se calienta.

Cuando se calienta, el agua tibia sube a la parte superior del intercambiador de calor y desde allí, a través del accesorio de salida y la tubería, llega al sistema o al tanque de almacenamiento de agua. En lugar de agua caliente, fluye agua fría a través del conector de entrada. A medida que se calienta, continúa la circulación, por lo que el agua del depósito de almacenamiento puede calentarse hasta alcanzar una temperatura elevada.

Los intercambiadores de calor de aire funcionan según un principio similar: el aire frío se toma desde abajo y, después de calentarlo, se suministra a través de una tubería a las habitaciones con calefacción. De esta forma se puede calentar el ático de una casa de campo o la sala de relajación de una casa de baños, que se calientan periódicamente. Es imposible instalar calentamiento de agua en ellos, ya que tendrá que drenar y llenar el sistema con refrigerante periódicamente.

Tanque con conexión al circuito de agua.

El intercambiador de calor en forma de depósito situado alrededor de la chimenea está fabricado en acero inoxidable o chapa galvanizada. En este caso, se debe tener en cuenta el diseño del horno. Si tiene un modo de combustión para los gases de combustión y la temperatura del humo en la salida del horno no supera los 200 grados, se puede utilizar cualquier material para fabricar el intercambiador de calor.

En estufas sencillas sin circulación de humos, la temperatura del humo en la salida puede alcanzar los 500 grados centígrados. En este caso, es necesario utilizar acero inoxidable, ya que el recubrimiento de zinc libera sustancias nocivas cuando se calienta fuertemente.

Muy a menudo, los intercambiadores de calor de este tipo se instalan en una estufa de sauna y se utilizan como calentador de agua para agua caliente sanitaria. El tanque está equipado con accesorios en sus partes superior e inferior, a los que se conectan tuberías que conducen al sistema. El tanque de agua caliente se instala en la ducha o baño de vapor. Es posible utilizar un sistema de este tipo para calentar un lavadero o un garaje.

Hacer un tanque: instrucciones paso a paso y video.

Los intercambiadores de calor para hornos industriales se venden completos con algunas modificaciones, al instalar un horno nuevo, puede elegir un modelo adecuado con un circuito de agua listo para usar. También puedes hacer un intercambiador de calor para la chimenea con tus propias manos. Para realizarlo necesitas los siguientes materiales:

• trozos de tubería de acero inoxidable de diferentes diámetros con un espesor de pared de 1,5-2 mm, chapa de acero;
• 2 accesorios de 1 pulgada o ¾ de pulgada para conectar al sistema;
• tanque de almacenamiento de acero inoxidable o acero galvanizado con un volumen de 50 a 100 litros;
• tuberías de cobre o acero o conexiones flexibles para suministro de agua caliente;
• válvula de bola para drenar el refrigerante.

Secuencia de fabricación de una estufa de sauna o de barriga:

1. El trabajo comienza con la preparación de un dibujo. Las dimensiones del tanque instalado en la chimenea dependen del diámetro de la tubería y del tipo de estufa. Los hornos de diseño simple con chimenea directa se caracterizan por una alta temperatura de los gases de combustión en la salida, por lo que las dimensiones del intercambiador de calor pueden ser bastante grandes: hasta 0,5 m de altura.

1. El diámetro de las paredes interiores del tanque debe garantizar un ajuste perfecto del intercambiador de calor en la tubería de humos. El diámetro de las paredes externas del tanque puede exceder el diámetro de las internas entre 1,5 y 2,5 veces. Estos tamaños asegurarán un calentamiento rápido y una buena circulación del refrigerante. Es mejor equipar las estufas con bajas temperaturas de humos con un tanque pequeño para acelerar su calentamiento y evitar la formación de condensación y deterioro del tiro.
2. Con la ayuda de un inversor de soldadura, se conectan las partes de la pieza de trabajo, asegurando la estanqueidad de las costuras. Los accesorios para suministrar y retirar agua están soldados en las partes superior e inferior del tanque.
3. El tanque se instala firmemente en la conexión de humos del horno, cubriendo la costura de conexión con sellador de silicato resistente al calor. De la misma manera se coloca un adaptador de una tubería no aislada a una aislada encima del tanque del intercambiador de calor y se retira la chimenea de la habitación a través del techo o la pared.
4. Conecte el intercambiador de calor al sistema y al tanque de almacenamiento. Al mismo tiempo, se mantiene el grado de inclinación requerido: la tubería de suministro de agua fría conectada al accesorio inferior debe tener un ángulo de al menos 1-2 grados con respecto al plano horizontal, la tubería de suministro de agua caliente está conectada a la superior y, con una inclinación mínima de 30 grados, se conduce hasta el depósito de almacenamiento. El tanque de almacenamiento debe ubicarse por encima del nivel del intercambiador de calor.
5. Se instala una válvula de drenaje en el punto más bajo del sistema. En la casa de baños se puede combinar con un grifo para sacar agua caliente para la sala de vapor.
6. Antes de comenzar a operar, el sistema debe llenarse con agua; de lo contrario, el metal se sobrecalentará y tendrá fugas, lo que puede provocar un sellado deficiente de las soldaduras y fugas.
7. El suministro de agua al tanque de almacenamiento se puede realizar de forma manual o automática mediante una válvula de flotador. Al llenar manualmente, se recomienda colocar un tubo transparente en su pared exterior para controlar el nivel de agua en el tanque, para no secar el sistema.

Para una buena circulación del refrigerante, es necesario utilizar tuberías con un diámetro de al menos ¾ de pulgada y su longitud total hasta el tanque de almacenamiento no debe exceder los 3 metros.

En el video se muestra un intercambiador de calentador de agua de bricolaje.

Diseño sencillo: bobina

La instalación de un tanque intercambiador de calor en una chimenea implica trabajos de soldadura que no todos pueden realizar. Un diseño más simple es una bobina envuelta en espiral alrededor de la chimenea. La bobina puede estar hecha de un tubo de cobre o aluminio; estos metales son fáciles de doblar, tienen una alta conductividad térmica y no están sujetos a corrosión.

El diámetro del tubo se elige de modo que sea conveniente conectarlo a los accesorios del tanque de almacenamiento de agua. Para doblar, son más convenientes tuberías con un diámetro de no más de 28 mm. En cualquier caso, la longitud no debe exceder los 3 metros; este es un requisito previo para la circulación natural del refrigerante. Para conectar el serpentín de calentamiento al tanque, utilice una línea flexible de agua caliente.

Este diseño de intercambiador de calor se puede utilizar para producir agua caliente y, con menos frecuencia, para calentar habitaciones pequeñas. La máxima eficiencia de calefacción se logra si el serpentín se instala en la chimenea de una estufa simple, como una estufa de barriga, con una alta temperatura de los gases de combustión.

Bobina de chimenea de bricolaje

Por lo general, se instala un intercambiador de calor de tuberías en la chimenea de una estufa de metal instalada en un garaje o taller para producir agua caliente o calefacción. También es posible instalar una bobina en una estufa de sauna.

Materiales necesarios:

• tubería de cobre, aluminio o acero: unos 3 metros;
• manguera flexible para suministro de agua caliente con un diámetro de ¾ de pulgada - 2 piezas de la longitud requerida;
• un tanque de almacenamiento equipado con una válvula de flotador para el suministro de agua y una válvula de drenaje para su consumo;
• válvula de bola para drenar el sistema.

Secuencia de trabajo:

1. Lo más difícil al fabricar un intercambiador de calor de este tipo es doblar la tubería en espiral sin reducir su sección transversal. Los tubos de cobre con un diámetro inferior a 28 mm se pueden doblar con una dobladora de tubos sin necesidad de calentarlos. El acero y el aluminio, así como los tubos de mayor diámetro, deben calentarse con un soplete antes de formarlos.
2. También puede utilizar este método: llene la tubería con arena seca y tape bien sus extremos con tapones de madera. La tubería se dobla de acuerdo con una plantilla: una tubería que tiene el diámetro de la chimenea, después de lo cual se quitan los tapones, se vierte arena y la tubería se lava con agua a alta presión.
3. Se cortan roscas en los extremos de la tubería y se instalan adaptadores para la conexión al sistema.
4. La tubería está instalada en la chimenea. Para mejorar la transferencia de calor, se puede soldar la bobina a la chimenea con estaño, habiendo desengrasado previamente las zonas de soldadura y eliminado los óxidos con ácido fosfórico.
5. El tanque se cuelga de la pared o se coloca sobre un soporte por encima del nivel del serpentín. Conecte el calentador al tanque mediante mangueras flexibles. Se instala una válvula de drenaje en el punto más bajo del sistema.

Cuando se utiliza un intercambiador de calor de serpentín en sistemas de calefacción cerrados, es necesario instalar una bomba de circulación. El refrigerante puede hervir y, si la circulación es deficiente, se pueden producir golpes de ariete que destruirán los elementos del sistema.

Video: recibir agua caliente de un intercambiador de calor de serpentín instalado en la chimenea.

Tanque de aire

Puede mejorar una estufa de barriga común o una estufa de sauna con chimenea directa instalándola en un intercambiador de calor de aire en la chimenea. Es un cuerpo cilíndrico por el que pasan varios tubos huecos. El aire se aspira desde abajo, se calienta en la tubería y sale del intercambiador de calor, lo que aumenta la eficiencia del horno en un 15-20%. Los conductos de aire se pueden llevar a una habitación contigua, calentando así varias habitaciones o secciones del garaje con una sola caldera.

Video: cómo hacer un intercambiador de calor de aire para una chimenea.

En el video se muestra otro diseño original de una estufa con un intercambiador de calor de aire en una chimenea para calentar un garaje. Con la ayuda de una estufa de este tipo se puede calentar no solo el garaje, sino también cualquier cuarto de servicio, incluidos los edificios agrícolas y los invernaderos.

De tubo corrugado

Una forma económica y sencilla de instalar un intercambiador de calor de aire es utilizar tubos de ventilación corrugados para este fin. Se envuelven alrededor de la parte no aislada de la chimenea, como resultado el aire en la corrugación se calienta y, debido a la convección térmica, ingresa a las habitaciones vecinas. Para que el tubo corrugado se caliente de manera más eficiente, puede envolverlo junto con la chimenea en varias capas de papel de aluminio.

Para calentar un garaje, en el que está instalada una simple estufa de barriga hecha de metal en bruto, es conveniente un sistema con tubo corrugado. Una estufa de este tipo calienta rápidamente el aire, pero se eleva hasta el techo, por lo que la temperatura al nivel del suelo permanece baja. Si acerca los conductos de aire al piso, puede crear una circulación natural de aire caliente y la temperatura en todo el garaje será aproximadamente la misma.

Intercambiador de calor tipo campana

Los intercambiadores de calor en forma de campana se suelen utilizar para calentar el ático o el segundo piso. El principio de su funcionamiento es que el aire calentado por la chimenea sube al techo, donde es retenido por la campana y, enfriándose gradualmente, cae a la habitación.

La tapa puede estar hecha de metal galvanizado o de cartón-yeso resistente al fuego y conducir los conductos de aire al lugar deseado. A veces, la gorra está decorada con piedras que, cuando se calientan, sirven como acumulador de calor adicional.

Defectos

A pesar de muchas ventajas, la instalación de un elemento calefactor en un tubo de chimenea también tiene desventajas. Uno de ellos, el más importante, es una fuerte disminución de la temperatura de los humos en el lugar de instalación del intercambiador de calor. Esto puede provocar un deterioro de la tracción y la formación de condensación y una mayor deposición de hollín dentro de la tubería.

Además, al conectar un sistema de calefacción, por ejemplo, un garaje, es necesario calcular el volumen de refrigerante para evitar que el agua hierva y reviente las tuberías. Las soldaduras deben estar completamente selladas.

Cualquier diseño de intercambiador de calor aumenta significativamente la eficiencia del horno. Para un funcionamiento sin problemas del sistema, es necesario realizar una inspección visual de todos sus elementos al menos dos veces al año y, si es necesario, reparaciones oportunas, descalcificación, reemplazo de juntas y otros trabajos de mantenimiento necesarios. En este caso, los sistemas de calefacción y calentamiento de agua funcionarán sin problemas durante mucho tiempo.

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