Uma característica do aquecimento do fogão é uma grande quantidade de calor liberada na atmosfera. Você pode reduzir o custo de compra de lenha e carvão instalando um trocador de calor no tubo da chaminé. Lojas especializadas oferecem recuperadores adequados para diferentes condições de operação. Dispositivos simples são feitos à mão.
Objetivo do dispositivo
Até 40% do calor liberado durante a combustão do combustível em fornos não cumpre seu propósito. Por meio da tiragem, os gases quentes entram na atmosfera pela chaminé. Neste caso, os canais de drenagem de metal ficam muito quentes.
A carcaça do recuperador, que não esquenta tanto, protege contra queimaduras se tocada acidentalmente.
Por meio de um trocador de calor, parte da energia é colocada em ação, aquecendo o ar, a água ou o anticongelante no sistema de aquecimento.
Princípios de trabalho
Apenas um trocador de calor instalado em um tubo de metal é considerado eficaz. A superfície externa das chaminés de tijolo não aquece acima de 40 graus, então você não pode obter muito calor delas.
O algoritmo de operação do dispositivo é simples:
- gases quentes que passam pelo tubo o aquecem;
- da superfície externa da chaminé, o calor é transferido para o refrigerante - água, ar, anticongelante;
- o refrigerante libera calor para o ambiente.
Recuperadores de vários designs transferem energia térmica dos produtos de combustão para o refrigerante.
Os fabricantes e varejistas dividem os aparelhos em dois tipos, dependendo do ambiente físico que transfere a energia: ar e água. Os dispositivos utilizam a circulação natural e forçada do refrigerante.
Trocadores de calor de ar
A obra usa o princípio da convecção.
Existem vários tipos de dispositivos.
- O fluxo de gás de combustão é dividido e sobe por vários tubos. A grande área de superfície acelera os processos de transferência de calor.
- Vários tubos são soldados ao canal principal. Devido à convecção, o ar da sala passa pelo trocador de calor, aquecendo, sobe pelos tubos.
- Um tubo de maior diâmetro é instalado ao redor do principal, ao qual os canais de alimentação e saída são conectados. Com a ajuda do aparelho, é possível aquecer as divisões adjacentes àquela onde se encontra o recuperador.
- As nervuras de metal são soldadas ao tubo central, formando canais. Desta forma, a área envolvida na troca de calor e convecção acelerada é aumentada.
- Uma variante do forno tipo sino. Os gases quentes sobem pelo trocador de calor e aquecem o ar. Durante o resfriamento, os vapores descem pelo capô e são lançados na atmosfera.
Trocadores de calor de ar fabricados comercialmente estão prontamente disponíveis em varejistas especializados. Os produtos são produzidos com diâmetros de furo padrão. Instale esses dispositivos em vez de uma seção da chaminé.
Se a chaminé for feita com dimensões não padronizadas, o trocador de calor para a chaminé pode ser facilmente feito por você. Trabalhe ao alcance de qualquer artesão doméstico.
O preço dos acessórios de fábrica é alto - esta é a segunda razão a favor de fazer um trocador de calor por conta própria.
Para trabalhar, você precisa de ferramentas:
- máquina de solda e máscara protetora:
- rebarbadora (esmerilhadeira) com rodas de corte e esmeril;
- broca com conjunto de brocas e coroas para metal;
- fita métrica, régua, equipamento de proteção (luvas, óculos).
Dependendo do projeto escolhido, tiras de metal ou cantos, placas de aço são selecionadas nos estoques disponíveis ou compradas.
Não é desejável usar aço galvanizado para o trabalho. Quando aquecido a altas temperaturas, compostos prejudiciais de zinco são liberados no ar.
Desenhos caseiros simples
A opção mais simples e econômica de trocador de calor de ar para chaminé são as nervuras soldadas ao tubo principal. O trabalho não levará mais de uma hora.
Material adequado:
- pedaços de cantos ou placas de metal;
- tubo em forma ou redondo.
Todo o processo consiste em cortar peças do mesmo comprimento e soldá-las ao tubo da chaminé.
O trocador de calor não deve "receber" todo o calor não utilizado - condensado e depósitos de carbono se formam no tubo insuficientemente quente, e a tiragem diminui.
Limita o uso de modelos caseiros de aparência pouco atraente. Se as soluções de design não forem necessárias (garagem, oficina, sauna), os modelos lidam com a tarefa com sucesso.
Para opções mais complexas, quando o fluxo de gás é dividido em vários tubos, é necessário ter as habilidades profissionais de um soldador - um vazamento de monóxido de carbono em locais não cozidos é mortal, a fumaça não permite que você fique confortavelmente dentro de casa.
Nos casos em que projetos simples e bonitos são necessários, é melhor entrar em contato com as organizações comerciais e comprar um produto acabado.
Para a fabricação de peças folheadas a níquel ou trocadores de calor de aço inoxidável, você precisará de materiais caros, habilidades de trabalho e equipamentos especiais para soldagem a ponto.
Modelos de água
Em trocadores de calor de água, o meio para transferir energia da tubulação são líquidos - água ou anticongelante em sistemas de aquecimento ou água limpa para necessidades domésticas.
Existem dois designs:
- na forma de uma bobina conectada a um tanque de armazenamento;
- Desenhos de "Samovar".
No primeiro caso, várias voltas de um tubo de cobre, alumínio ou aço inoxidável são enroladas ao redor do tubo, que são alimentadas ao acumulador.
A bobina pode estar no ar ou dentro de um tanque adicional. A segunda opção envolve um contêiner selado localizado ao redor de uma chaminé de metal. As uniões de alimentação e descarga do líquido aquecido são soldadas ao tanque.
Devido às leis da física, a água aquecida no trocador de calor sobe para o tanque de armazenamento externo. Certifique-se de providenciar um circuito de circulação. Caso contrário, o aquecimento da água romperá o recuperador.
Água quente é retirada do tanque. Uma válvula de drenagem é necessária para remover a água se o ambiente não for constantemente aquecido. Em temperaturas negativas, pode ocorrer o degelo de todas as partes da estrutura.
Tendo adicionado uma bomba de circulação e um grupo de segurança ao circuito, um, no máximo dois radiadores de aquecimento são conectados ao trocador de calor. Este projeto é suficiente para aquecer uma sala.
O trocador de calor de um fogão a combustível sólido não aquece uma casa de campo. A grande remoção de calor leva ao resfriamento do tubo e à diminuição da tiragem.
Como fazer você mesmo
A fabricação de desenhos de "samovar" é confiada por profissionais ou o produto acabado é comprado em uma loja.
Para evitar vazamentos nas costuras, você precisa de habilidades em soldagem.
O metal é soldado por soldagem a gás - soldas elétricas são inadequadas para operação de longo prazo em sistemas preenchidos com líquidos.
Um trocador de calor na forma de uma bobina para fornecimento de calor quente é feito de forma independente.
Dos materiais de que você precisará:
- tubo de cobre ou alumínio de até 25 mm de diâmetro;
- um tanque com um mecanismo de flutuação para fornecer líquido da tubulação de abastecimento de água;
- eyeliner flexível;
- válvula de esfera.
O comprimento total do tubo para circulação natural da água não deve ultrapassar 3 metros.Se a peça for mais longa, uma bomba de circulação é instalada na frente do trocador de calor.
Sequência de trabalho:
- Nas extremidades do tubo, as roscas são cortadas para conectar os acessórios.
- O tubo é enrolado em torno do mesmo raio da chaminé. Se a seção transversal do tubo for pequena, ela será preenchida com areia. Isso evitará vincos e sobreposições da seção interna.
- Instale a bobina acabada na chaminé.
- O tanque de troca de calor é pendurado na parede, mas não mais alto do que 50 cm da saída de água quente da serpentina.
- Fazer conexões.
Mais simples na execução, mas mais cara é a opção quando um tubo flexível de aço corrugado é usado para a fabricação da espiral. Compre uma corrugação com acessórios já montados. Isso facilitará a instalação; você não precisa comprar ferramentas especiais para instalar os conectores.
Um trocador de calor de chaminé comprado ou feito à mão vai economizar dinheiro na compra de combustível e adicionar conforto a uma casa de campo, uma casa de banhos, uma garagem. Os dispositivos compensam rapidamente e os caseiros são baratos. A instalação não requer grandes habilidades, mas os benefícios do dispositivo são grandes.
Tive a oportunidade de providenciar o aquecimento do ar em uma casa para uso sazonal, construída a partir de uma barra com espessura de 150 mm. Foi construída como fonte de calor uma lareira com fornalha em ferro fundido TARNAVA, com uma capacidade de 17 kW. Foi necessário aquecer três quartos - uma sala com lareira e dois quartos contíguos. O que eu fiz ? Na câmara de aquecimento da lareira, instalei dois dutos de ar, que trouxe através da parede para os quartos, onde instalei ventiladores de duto neles. Quando a lareira é acesa, o ar quente da câmara de calor (da zona superior) é capturado pelos dutos de ar e forçado para os quartos, na zona inferior. Em uma hora já está quente lá! A sala da lareira é aquecida pela própria fornalha e através da grelha de convecção na câmara de aquecimento.
É bom ver que alguém começou a economizar gás, a ideia é ótima, mas o problema é que os fabricantes OAGV falam em 95% de eficiência, eles mentem de cara. Na verdade, 30% do calor voa para o tubo e suas medições estão aproximadamente corretas, porque o gás queima a 400 * C, o fluxo de calor precisa ser resfriado, apenas o trocador de calor deve ser mais eficiente e aqui você pode se lembrar da coluna de aquecimento ou colocar mais ondulações ao redor do turbulador com nervuras de passagem ao longo das bordas do tubo
você precisa isolar o coletor e a rede elétrica e aqui está a economia e não faça besteiras