Glavne vrste izmjenjivača topline u peći i metode ugradnje

Unatoč širokoj upotrebi suvremenih kotlova za grijanje, tradicionalne peći ne gube svoju važnost. Međutim, njihova učinkovitost ponekad ostavlja mnogo željenog. Ugradnjom izmjenjivača topline za pećnicu učinit ćete je uistinu svestranom. Ne samo da će se zagrijavati okolišni zrak, već i rashladna tekućina koja cirkulira kroz sustav. Kupnja novog punopravnog kotla nije uvijek uputna. Pogotovo ako revni vlasnik ima želju, priliku i smjernice za akciju.

Načelo rada i funkcija izmjenjivača topline

Tekući izmjenjivač topline je spremnik, dio strukture peći, opremljen za spajanje na cjevovod. Spremnik se zagrijava, u dodiru s produktima izgaranja, i prenosi tu energiju u vodu. Voda, krećući se kroz sustav, daje toplinu uređajima za grijanje - radijatorima, od kojih se zrak zagrijava konvekcijski. Zagrijavanje spremnika može biti izravno ili neizravno, a cirkulacija rashladne tekućine može biti prirodna ili prisilna.

Nosač topline

Umjesto vode često se koriste antifrizi na bazi etilen glikola, propilen glikola, alkohola ili ulja. Njihova glavna prednost je niska točka smrzavanja, u rasponu od -30 do -70 ° C. Točni brojevi ovise o kemijskom sastavu i koncentraciji tekućine. Upotreba takve kemije ima niz prednosti:

• zaštita elemenata sustava od oštećenja uslijed odmrzavanja;
• antikorozivna zaštita zbog odgovarajućih aditiva;
• odsustvo abraziva, soli i drugih nečistoća koje uništavaju (začepljuju) cjevovod ili okove.

Neki izmjenjivači topline, na primjer, za kadu, služe ne samo uređajima za grijanje, već i tušem ili zasebnim spremnikom. Stoga se ovdje koristi voda. Kako bi se izbjeglo odmrzavanje, uređaj je dizajniran tako da punjenje vode ne traje puno vremena. Ako se kupaonica ili sauna često grije, a ograde koje su visokokvalitetno izolirane, problem se uklanja.

Propilen glikol je skup, alkohol i ulje opasni su od požara, a etilen glikol je vrlo otrovni nosač topline.

Funkcije izmjenjivača topline

Funkcija spremnika za izmjenu topline, kao dijela strukture peći, je primanje i prijenos topline u rashladnu tekućinu iz proizvoda izgaranja. Ali kao element šireg sustava (grijanje, opskrba vodom), rješava nekoliko problema.

• Toplinu ravnomjerno i ekonomično raspodijelite po grijanim sobama.
• Opskrbite kuću (vikendicu, vikendicu, kupalište, stan itd.) Toplom vodom.
• Akumulirajte toplinsku energiju za upotrebu kada štednjak ne radi.

Akumulator topline povezan s izmjenjivačem topline za peć na drva pohranjuje energiju zbog toplinskog kapaciteta skladišnog sredstva. Stoga se može napraviti izoliranjem bilo kojeg spremnika. Bačva natopljena poliuretanskom pjenom i djelomično ispunjena ruševinama ili pijeskom već je akumulator topline. Ako je opremljena s četiri priključka i pravilno spojena, jedinica će postati funkcionalni element sustava.

Rashlađujući se za 1 ° C, voda zagrijava 1 m3 mirnog okoliša za 4 ° C. To je razlog uspješne upotrebe akumulatora topline vode.

Vrste izmjenjivača topline

Jednostavni uređaj može biti učinkovit na različite načine - ovisno o vrsti. Klasifikacija se provodi prema nekoliko kriterija.Različiti modeli tvorničkih ili domaćih izmjenjivača topline, na primjer, u kadi, razlikuju se:

• oblikovati,
• mjesto instalacije,
• materijal.

Ti čimbenici utječu jedni na druge i na karakteristike jedinice za izmjenu topline u cjelini: njezinu cijenu, učinkovitost, produktivnost, volumen sustava, složenost instalacije itd.

Oblikovati

Dizajn razlike uvelike ovise o namjeni proizvoda. Na primjer, grijanje vode za pranje uključuje značajan volumen i intenzivan prijenos topline. A uporaba samo za grijanje zahtijeva postupni prijenos topline na rashladnu tekućinu.

• Zavojnica je cijev savijena pod različitim kutovima. Brzo se zagrijava, ali često nema dovoljno glasnoće. Prikladno za ugradnju u kamin na drva, iza kamina, u grijač, na dimnjak (ako je spirala spiralna).
• Registar je analog cijevnog radijatora, možda najpopularniji, svestran, energetski učinkovit. To je obično nekoliko cijevi velikog promjera povezanih tankim cijevima. Izbor određenog oblika i mjesta instalacije ograničen je maštom autora, kao i općenitom shemom.
• Diplomat - jedan ili više međusobno povezanih spremnika s mlaznicama. Ovo je uobičajeni model, jednostavan za montažu i instalaciju. Štednjak za kupku s izmjenjivačem topline ove vrste pružit će toplinu, toplinu, toplu vodu. Mane - značajan volumen smanjuje brzinu zagrijavanja, ograničava izbor mjesta za ugradnju. Primitivni oblik ne pridonosi punopravnom prijenosu topline, ometajući zagrijavanje dijelova samog štednjaka. Stoga je pogodan samo za ugradnju unutar grijalice (ako govorimo o sauni), iza nje ili iza kamina.
• Vodena košulja je kućište ugrađeno na dijelove generatora topline zagrijane iznutra. Često je ovo cilindar s mlaznicama, postavljen na dimnjak. Teško za ručni rad, sklon propuštanju, ali ne zahtijeva demontažu peći za ugradnju i prilično je učinkovit.

Izbor modela obično se ne odnosi toliko na učinkovitost i cijenu koliko na složenost instalacije. Na primjer, neke preinake vodenih "jakni", "zavojnica" i "diplomata" montirane su bez rastavljanja peći. Maksimum je modernizacija dijela cijevi ili zamjena peći od lijevanog željeza (za kuhanje) "diplomatom".

Registri prijenosa topline uglavnom su preferiraniji od ostalih uređaja. Međutim, ugrađuju se samo tijekom gradnje nove peći ili ozbiljne izmjene stare.

Materijal

Pri projektiranju peći ili kamina s nekom vrstom izmjenjivača topline, inženjer (ili proizvođač peći) uzima u obzir parametre materijala. Potrebna svojstva su otpornost na vatru, elastičnost, otpornost na koroziju, toplinski kapacitet, toplinska vodljivost. Te osobine imaju samo metali.

• Čelik je izvrstan u svim pogledima, osim u otpornosti na koroziju. Međutim, ako se rashladna tekućina uvijek puni, neće zahrđati.
• Nehrđajući čelik nema nedostataka osim visoke cijene i poteškoća zavarivanja. Pocinčani čelik se gotovo nikad ne koristi zbog otrovnih emisija povezanih s visokim temperaturama.
• Lijevano željezo čiji su nedostaci složenost zavarivanja i velika vjerojatnost pucanja (zbog naglih promjena temperature s neravnomjernim zagrijavanjem).
• Bakar, koji je dobar za sve, osim za visoku cijenu i lemljenje dijelova. Lem "ne zadržava" jaku toplinu ako se voda odvodi, stoga je upotreba bakra ograničena.

Izbor je obično povezan s dostupnošću ili dostupnošću materijala. Često postoje peći za kupanje s izmjenjivačem topline od lijevanog željeza, što je modificirana baterija. Revizija se sastoji u zavarivanju spojeva dijelova i čepova u dodatnim rupama. Tako se dobiva registar izmjene topline koji ima sva potrebna svojstva. Nedostatak mu je glomaznost koja ograničava izbor mjesta.

Uradi sam

Donošenje odluke o samostalnoj proizvodnji, u pravilu, ukazuje na prisutnost neke vrste alata i vještina za rad s njom.U idealnom slučaju potrebna je punopravna radionica sa škripcem, zavarivanjem (dvije vrste), radnim stolom, nakovnjem itd. Ako oprema ostavlja mnogo želja, moguće je sastaviti najjednostavniju modifikaciju - bakrenu spiralu zavojnica.

Pros ove opcije:

• Bakar se relativno lako savija i lemi.
• Zavojnica ne sadrži spojeve izložene jakoj vrućini.
• Spiralni oblik je jednostavan, svestran i ne zahtijeva sofisticiranu opremu.
• Ugradnja takvog izmjenjivača topline ne zahtijeva ozbiljnu modernizaciju strukture peći.

Štednjak za saunu s takvim izmjenjivačem topline nositi će se sa svime što se od njega može očekivati: osigurat će rad 2 - 3 radijatora grijanja i zagrijati vodu u malom spremniku. Ipak je grijač odgovoran za mikroklimu u parnoj sobi.

Potrošni materijal

Od posebnih alata za rad s bakrom potreban je samo plinski plamenik. Profesionalcu će trebati rezač cijevi, kosačica i metalna četka odgovarajuće veličine. Međutim, sve to zamjenjuje brusilica, turpija (rašpa), meka abrazivna spužva. Trebat će vam i minimalni potrošni materijal:

• žarena bakrena cijev u zavojnici d32, duljine 3,5 - 4,5 m (ovisno o d dimnjaka);
• prijelazne utičnice za vodu (lemljenje navojem) d32 * 1,25 ”- 2 kom;
• uobičajeni lem za nisku temperaturu i tvrdi bakar za lemljenje na srednjoj temperaturi (650 - 750 ° C);
• pasta od gumija;
• meka abrazivna spužva;
• plin propan-butan za lemljenje na srednjoj temperaturi - 1 cilindar (0,5 l);
• oprani prosijani sitni pijesak - 5 - 6 kg;
• cjevovod, slavine, ventili "Mayevsky", radijatori.

Potreban je "savijač cijevi" - ujednačen okrugli trupac. Uz njegovu pomoć izmjenjivač topline za štednjak za saunu poprimit će oblik spiralne zavojnice. Duljina trupca je najmanje 1 m, a promjer je jednak dimenzijama dimnjaka na izlazu iz peći. U pravilu parametar ovisi o veličini kamina i nije manji od 10 cm.

Trupac treba biti čvrsto pričvršćen učvršćivanjem snažnim samoreznim vijcima / tiplama između dva stabla ili zida.

Algoritam skupštine

Najteži dio sklopa je spirala. Da biste to učinili, cijev će morati biti savijena pomoću čvrsto postavljenog trupca. Nežaljeni bakar ne može se saviti, pa morate kupiti točno onaj u uvalama. Najlakši način ugradnje izmjenjivača topline zavojnice u pećnicu od opeke (za grijanje) je montiranje na dimnjak. Algoritam radnji:

1. Čvrsto začepite jedan kraj cijevi, na primjer tvornički zapečaćenim čepom.
2. Cijev napunite pijeskom prosipajući vodu, tapkajući čekićem, brtveći nabijačem. To može biti ojačana plastična cijev ili začepljeno gumeno crijevo.
3. Kad je cijev puna, zatvorite punilo što je više moguće, a zatim začepite drugi kraj. Pokušajte ne "popustiti" pijesak.
4. Na trupac zavrtite u obliku slova U ili okruglu stezaljku koja će čvrsto držati cijev. Baza "P" okomita je na savijač cijevi bliže kraju, a mjesto oko opsega nije važno.
5. Umetnite kraj zavojnice u stezaljku, počnite polako navijati cijev oko trupca.
6. Ako se negdje pojavi dvorana, to znači da pijesak na ovom mjestu nije dovoljno gust. Preporučljivo je početi ispočetka, ali, teoretski, možete pokušati nokautom izbiti.
7. Ako je d dimnjaka 150, a duljina zaljeva 4,5, trebali biste dobiti 8 - 9 zavoja spirale (ne više od 35 - 40 cm), kao i dva "repa" po 30 - 40 cm .
8. Odrežite čepove, očistite pijesak, isperite zavojnicu.
9. Zalemite prijelazne utičnice za vodu na krajeve spirale.
10. Uklonite poklopac peći ili demontirajte klizni poklopac (izvadite dio dimnjaka).
11. Stavite "zavojnicu" na cijev što bliže peći.
12. Sastavite dimnjak natrag, uzimajući u obzir potrebne brtve, namote (ako postoje).

Sada možete instalirati i povezati ostatak sustava grijanja, uključujući otvoreni ekspanzijski spremnik tipa samovar, cjevovod, slavine, radijatore, zračne ventile.Da bi se poboljšala prirodna cirkulacija, promjer cjevovoda ne smije biti mnogo manji od dimenzija zavojnice. U idealnom slučaju to će biti i bakar, istog promjera.

Vjerojatna poteškoća je smanjenje propuha uslijed nenamjernog uklanjanja topline iz dimnjaka. Rješenje je povećati duljinu dimnjaka.

Mogućnosti instalacije za strukturu izmjene topline

Instalacija izmjenjivača topline bilo koje vrste podrazumijeva znatan rad, posebno ako je njegova učinkovitost od ozbiljne važnosti. Na primjer, najjednostavnija spirala na dimnjaku može se lagano zagrijati i bez pumpe uopće neće biti cirkulacije. Tada morate poduzeti mjere, uključujući i napuštanje takvog dizajna. U praksi jedan izmjenjivač topline za peć, instaliran na različitim mjestima, daje različitu učinkovitost. Uobičajeno možete stvoriti takav TOP, počevši od najučinkovitije sorte:

• registar od lijevanog željeza ili čelika u obliku slova U u kaminu;
• vodenu jaknu oko kamina ili na bilo kojoj od njegovih površina;
• Diplomat u obliku slova U u kaminu;
• diplomat izravno iznad ili iza ložišta, s maksimalnim kontaktom;
• vodena jakna oko grijača;
• registrirati se, diplomat ili serpentin u grijaču;
• diplomat ili serpentin iza peći;
• dimnjačka vodena jakna.

Zavojnica dimnjaka je uobičajeno najmanje učinkovita opcija. Međutim, jednostavnost uređaja često uklanja nedostatke. Uz to, učinkovitost se poboljšava na razne načine. Među njima je oblaganje zavojnice toplinski izoliranim kućištem s ispunjavanjem šupljina pijeskom ili ugradnja konstrukcije izravno u grijač.

Sva su imena uvjetna. Na primjer, takav tvornički dizajn nije neuobičajen, kada je iznad peći ugrađena kubična posuda. Može se smatrati košuljom ili diplomatom.

Ispravna veza

Štednjak na drva ili kamin s bilo kojim izmjenjivačem topline samo je dio sustava. Za svoj energetski učinkovit rad, cirkulacija rashladne tekućine ostaje ključni faktor. Čak i kad je očito potrebna pumpa (na primjer, u velikoj dvokatnici ili trokatnici), važna je prirodna cirkulacija. Zahvaljujući njoj, cijevi ne pucaju prebrzo zbog odmrzavanja, a voda ne zakipi tako lako ako nestane struje. Da biste poboljšali cirkulaciju, preporučljivo je pridržavati se sljedećih pravila:

• što je veći završetak cijevi izmjenjivača topline u visini, to bolje;
• ekspanzijski spremnik postavljen je što je više moguće, pored peći;
• cijev ide u spremnik s gornje odvojne cijevi;
• cijev iz ekspanzijskog spremnika ide na donji ulaz radijatora;
• svi vodoravni dijelovi izrađeni su pod kutom (ne manje od 3 mm na 1 m);
• izlaz iz radijatora samo na suprotnoj strani ili dijagonalno.

Druga važna točka je propusnost cjevovoda. Što je veći, to je bolji. Stoga ne biste trebali sužavati promjer, ugraditi dodatna koljena, okove, a također koristiti zahrđale unutarnje ili plastične cijevi.

Izmjenjivač topline instaliran je u fazi sklopa peći. Ako govorimo o starom dizajnu, nemojte biti lijeni da ga rastavite. U tom će slučaju biti moguće instalirati najučinkovitiji uređaj tamo gdje je to potrebno. Usput će se izvršiti detaljan pregled zidanja, kao i drugi detalji. Otklonit će se nedostaci i nedostaci.