Napriek rozšírenému použitiu moderných vykurovacích kotlov tradičné kachle nestrácajú svoj význam. Ich účinnosť je však niekedy veľmi žiadaná. Inštalácia výmenníka tepla pre rúru bude skutočne univerzálna. Zahreje sa nielen okolitý vzduch, ale aj chladiaca kvapalina cirkulujúca v systéme. Kúpiť nový plnohodnotný kotol nie je vždy vhodné. Najmä ak má horlivý majiteľ chuť, príležitosť a vedenie pre konanie.
Princíp činnosti a funkcie výmenníka tepla
Kvapalný výmenník tepla je zásobník, ktorý je súčasťou konštrukcie pece a je vybavený na pripojenie k potrubiu. Nádrž sa pri kontakte s produktmi horenia zahrieva a prenáša túto energiu na vodu. Voda, ktorá sa pohybuje cez systém, vydáva teplo vykurovacím zariadeniam - radiátorom, z ktorých sa konvekčne ohrieva vzduch. Ohrev zásobníka môže byť priamy alebo nepriamy a cirkulácia chladiacej kvapaliny môže byť prirodzená alebo nútená.
Nosič tepla
Namiesto vody sa často používajú nemrznúce prostriedky na báze etylénglykolu, propylénglykolu, alkoholu alebo oleja. Ich hlavnou výhodou je nízky bod mrazu v rozmedzí od -30 do -70 ° C. Presné čísla závisia od chemického zloženia a koncentrácie kvapaliny. Použitie takejto chémie má množstvo výhod:
- ochrana prvkov systému pred poškodením v dôsledku odmrazovania;
- protikorózna ochrana vďaka vhodným prísadám;
- absencia abrazív, solí a iných nečistôt, ktoré ničia (upchávajú) potrubie alebo armatúry.
Niektoré výmenníky tepla, napríklad na kúpeľ, slúžia nielen na vykurovacie zariadenia, ale aj na sprchu alebo samostatnú nádrž. Preto sa tu používa voda. Aby sa zabránilo rozmrazovaniu, je prístroj navrhnutý tak, aby jeho naplnenie vodou netrvalo dlho. Ak sa kúpeľ alebo sauna často vykuruje a obvodové konštrukcie sú kvalitne izolované, problém sa odstráni.
Propylénglykol je drahý, alkohol a olej sú nebezpečné pre požiar a etylénglykol je vysoko toxický nosič tepla.
Funkcie výmenníka tepla
- Distribuujte teplo rovnomerne a hospodárne do vykurovaných miestností.
- Zabezpečte v dome (chata, chata, kúpeľný dom, byt atď.) Horúcu vodu.
- Akumulujte tepelnú energiu, keď kachle nefungujú.
Akumulátor tepla pripojený k výmenníku tepla pre kachle na drevo uchováva energiu vďaka tepelnej kapacite zásobníka. Preto sa dá vyrobiť izolovaním akejkoľvek nádoby. Sud naplnený polyuretánovou penou a čiastočne naplnený sutinami alebo pieskom je už tepelným akumulátorom. Ak je jednotka vybavená štyrmi a správne pripojená, stane sa funkčným prvkom systému.
Ochladením o 1 ° C voda ohreje 1 m3 stáleho okolitého vzduchu o 4 ° C. To je dôvod úspešného využívania vodných akumulátorov tepla.
Typy výmenníkov tepla
Jednoduché zariadenie môže byť účinné rôznymi spôsobmi - v závislosti od typu. Klasifikácia sa vykonáva podľa niekoľkých kritérií.Rôzne modely továrenských alebo domácich výmenníkov tepla, napríklad vo vani, sa líšia:
- dizajn,
- miesto inštalácie,
- materiál.
Tieto faktory sa navzájom ovplyvňujú a na vlastnosti tepelnej výmennej jednotky ako celku: jej náklady, účinnosť, produktivita, objem systému, zložitosť inštalácie atď.
Dizajn
Dizajnové rozdiely do značnej miery závisia od účelu produktu. Napríklad ohrev vody na umývanie vyžaduje značný objem a intenzívny prenos tepla. A použitie iba na vykurovanie vyžaduje postupný prenos tepla do chladiacej kvapaliny.
- Cievka je rúrka ohnutá pod rôznymi uhlami. Zahreje sa rýchlo, ale často nemá dostatočnú hlasitosť. Vhodné na inštaláciu v kúrenisku na drevo, za kúreniskom, v ohrievači, na komín (ak je špirála špirála).
- Register je analógom potrubného radiátora, možno najpopulárnejším, najuniverzálnejším a energeticky efektívnym. Spravidla ide o niekoľko rúrok veľkého priemeru spojených tenkými trubicami. Výber konkrétnej formy a miesta inštalácie je obmedzený predstavivosťou autora, ako aj všeobecnou schémou.
- Diplomat - jeden alebo viac vzájomne prepojených kontajnerov s tryskami. Toto je bežný model, ktorý sa ľahko montuje a inštaluje. Kachle pre kúpeľ s výmenníkom tepla tohto typu zabezpečia teplo, teplo, teplú vodu. Nevýhody - značný objem znižuje rýchlosť ohrevu, obmedzuje výber miesta na inštaláciu. Primitívna forma neprispieva k plnohodnotnému prenosu tepla, ktorý narúša ohrev častí samotných kachlí. Preto je vhodný iba na inštaláciu vo vnútri ohrievača (ak hovoríme o saune), za ním alebo za kúreniskom.
- Vodný plášť je plášť nainštalovaný na častiach tepelného generátora vyhrievaných zvnútra. Často ide o valec s tryskami, položený na komíne. Ťažké pre remeselnú montáž, náchylné na netesnosti, ale nevyžaduje demontáž kachlí pre inštaláciu a je dosť efektívne.
Výber modelu zvyčajne nesúvisí ani tak s efektívnosťou a cenou, ako skôr so zložitosťou inštalácie. Napríklad niektoré úpravy vodných „búnd“, „cievok“ a „diplomatov“ sú namontované bez demontáže kachlí. Maximom je modernizácia časti potrubia alebo výmena liatinovej piecky (na varenie) za „diplomata“.
Registre prenosu tepla sú všeobecne uprednostňované pred ostatnými zariadeniami. Inštalujú sa však až pri stavbe novej piecky alebo pri závažnej zmene starej.
Materiál
Pri projektovaní kachlí alebo krbov s nejakým druhom výmenníka tepla berie inžinier (alebo kachliar) do úvahy parametre materiálov. Požadované vlastnosti sú požiarna odolnosť, pružnosť, odolnosť proti korózii, tepelná kapacita, tepelná vodivosť. Tieto vlastnosti majú iba kovy.
- Oceľ je vynikajúca vo všetkých ohľadoch, okrem odolnosti proti korózii. Ak je však chladiaca kvapalina vždy naplnená, nehrdzavie.
- Nehrdzavejúca oceľ nemá iné nevýhody ako vysoké náklady a obtiažnosť zvárania. Pozinkovaná oceľ sa takmer nikdy nepoužíva kvôli toxickým emisiám spojeným s vysokými teplotami.
- Liatina, ktorej nevýhody sú zložitosť zvárania a vysoká pravdepodobnosť prasknutia (v dôsledku náhlych zmien teploty pri nerovnomernom zahriatí).
- Meď, ktorá je dobrá pre každého, až na vysokú cenu a spájkovanie dielov. Spájka pri vypúšťaní vody „nedrží“ silné teplo, preto je použitie medi obmedzené.
Výber zvyčajne súvisí s dostupnosťou alebo dostupnosťou materiálu. Často existujú kúpeľné kachle s liatinovým výmenníkom tepla, čo je upravená batéria. Revízia spočíva vo zváraní spojov profilov a zátok v ďalších otvoroch. Takto sa získa register výmeny tepla, ktorý má všetky potrebné vlastnosti. Jeho nevýhodou je ťažkopádnosť, ktorá obmedzuje výber miesta.
DIY výroba
Rozhodnutie o vlastnej výrobe spravidla naznačuje prítomnosť určitého druhu nástroja a zručností pre prácu s ním.V ideálnom prípade je potrebná plnohodnotná dielňa so zverákom, zváraním (dvoch typov), pracovným stolom, nákovou atď. Ak je vybavenie veľmi žiaduce, je možné zostaviť najjednoduchšiu modifikáciu - medenú špirálu cievka.
Výhody tejto možnosti:
- Meď sa dá pomerne ľahko ohýbať a spájkovať.
- Cievka neobsahuje zlúčeniny vystavené silnému teplu.
- Tvar špirály je jednoduchý, všestranný a nevyžaduje zložité vybavenie.
- Inštalácia takého výmenníka tepla si nevyžaduje vážnu modernizáciu konštrukcie pece.
Saunová pec s takýmto výmenníkom tepla si poradí so všetkým, čo sa od nej dá čakať: zabezpečí prevádzku 2 - 3 vykurovacích radiátorov, vodu ohreje v malej nádrži. Ohrievač je napriek tomu zodpovedný za mikroklímu v parnej miestnosti.
Spotrebný materiál
Zo špeciálnych nástrojov na prácu s meďou je potrebný iba plynový horák. Profesionál bude potrebovať rezačku rúrok, úkosovačku a kovovú kefu správnej veľkosti. To všetko je však nahradené brúskou, pilníkom (rašpľou), mäkkou brúsnou špongiou. Budete tiež potrebovať minimum spotrebného materiálu:
- žíhané medené potrubie v špirále d32, dĺžka 3,5 - 4,5 m (v závislosti od d komína);
- prechodné zásuvky na vodu (spájkovanie závitov) d32 * 1,25 ”- 2 ks;
- bežná nízkoteplotná a tvrdá medená spájka pre stredne tvrdé spájkovanie (650 - 750 ° C);
- pasta na gumu;
- mäkká brúsna špongia;
- propán-butánový plyn na spájkovanie pri vysokej teplote - 1 valec (0,5 l);
- umytý preosiaty jemný piesok - 5 - 6 kg;
- potrubie, kohútiky, ventily "Mayevsky", radiátory.
Vyžaduje sa „ohýbačka rúrok“ - rovnomerne guľatá guľatina. S jeho pomocou bude mať výmenník tepla pre saunovú pec formu špirálovej špirály. Dĺžka guľatiny je najmenej 1 m a priemer sa rovná rozmerom komína na výstupe zo sporáka. Spravidla parameter závisí od veľkosti kúreniska a nie je menší ako 10 cm.
Kmeň by mal byť pevne zaistený pripevnením pomocou silných samorezných skrutiek / hmoždiniek medzi dva stromy alebo steny.
Algoritmus zhromaždenia
Najťažšou časťou zostavy je špirála. Za týmto účelom bude potrebné potrubie ohýbať pomocou pevne namontovaného guľatiny. Nežehnaná meď sa nedá ohýbať, takže si musíte kúpiť presne tú, ktorá je v zátokách. Najjednoduchší spôsob inštalácie špirálového výmenníka tepla v tehlovej rúre (na vykurovanie) je montáž na komín. Algoritmus akcií:
- Jeden koniec rúrky bezpečne zastrčte, napríklad pomocou továrensky uzavretej zátky.
- Naplňte potrubie pieskom vyliatím vody, poklepaním kladivom, utesnením baranidlom. Môže to byť vystužené plastové potrubie alebo upchatá gumová hadica.
- Keď je potrubie plné, čo najviac utesnite plnivo, potom zasuňte druhý koniec. Snažte sa piesok „neuvoľňovať“.
- Na guľatinu priskrutkujte svorku v tvare U alebo okrúhlu svorku, ktorá pevne drží rúru. Podstavec „P“ je kolmý na ohýbačku rúrok bližšie ku koncu a na umiestnení po obvode nezáleží.
- Vložte koniec špirály do svorky a začnite pomaly navíjať rúrku okolo guľatiny.
- Ak sa niekde objaví hala, znamená to, že piesok na tomto mieste nie je dostatočne hustý. Je vhodné začať odznova, ale teoreticky sa môžete pokúsiť vyraziť kladivom.
- Ak d komína je 150 a dĺžka šachty je 4,5, mali by ste dostať 8 - 9 závitov špirály (nie viac ako 35 - 40 cm vysokých), ako aj dva „chvosty“, každý s dĺžkou 30 - 40 cm .
- Odrežte zátky, vyčistite piesok, opláchnite špirálu.
- Na konce špirály priletujte prechodné zásuvky na vodu.
- Odstráňte kryt kachlí alebo demontujte komínovú klapku (vyberte časť komína).
- „Cievku“ položte na potrubie čo najbližšie k sporáku.
- Zostavte komín späť, berúc do úvahy potrebné tesniace materiály, vinutia (ak existujú).
Teraz môžete nainštalovať a pripojiť zvyšok prvkov vykurovacieho systému vrátane otvorenej expanznej nádrže typu samovar, potrubia, kohútikov, radiátorov, vzduchových ventilov.Na zlepšenie prirodzenej cirkulácie by priemer potrubia nemal byť oveľa menší ako rozmery špirály. V ideálnom prípade to bude tiež meď, rovnakého priemeru.
Pravdepodobnou ťažkosťou je zníženie ťahu v dôsledku neúmyselného odvodu tepla z komína. Riešením je zväčšenie dĺžky komína.
Možnosti inštalácie pre štruktúru výmeny tepla
Inštalácia výmenníka tepla akéhokoľvek druhu vyžaduje značné množstvo práce, najmä ak je jeho účinnosť skutočne dôležitá. Napríklad najjednoduchšia špirála na komíne sa môže mierne zahriať a bez čerpadla nebude vôbec cirkulovať. Potom musíte prijať opatrenia až do odmietnutia takéhoto dizajnu. V praxi poskytuje jeden výmenník tepla pre pec inštalovaný na rôznych miestach rôznu účinnosť. Spravidla môžete vytvoriť taký TOP, počnúc najúčinnejšou odrodou:
- liatinový alebo oceľový register v kúrenisku v tvare U;
- vodný plášť okolo kúreniska alebo na ktoromkoľvek z jeho povrchov;
- Diplomat v tvare U v kúrenisku;
- diplomat priamo nad alebo za kúreniskom s maximálnym kontaktom;
- vodný plášť okolo ohrievača;
- zaregistrujte sa, diplomat alebo hadec v ohrievači;
- diplomat alebo hadec za pecou;
- komínový vodný plášť.
Komínová špirála je konvenčne najmenej efektívna voľba. Jednoduchosť zariadenia však často vylučuje nevýhody. Účinnosť sa navyše zvyšuje rôznymi spôsobmi. Medzi nimi je obloženie špirály tepelne izolovaným plášťom s vyplnením dutín pieskom alebo inštalácia konštrukcie priamo do ohrievača.
Všetky mená sú podmienené. Napríklad taký továrenský dizajn nie je nezvyčajný, keď je nad sporákom zabudovaná kubická nádoba. Môže to byť považované za košeľu alebo diplomata.
Správne pripojenie
- čím vyšší je nábeh potrubí výmenníka tepla na výšku, tým lepšie;
- expanzná nádrž je umiestnená čo najvyššie vedľa sporáka;
- z hornej odbočnej rúrky ide potrubie do nádrže;
- potrubie z expanznej nádrže smeruje k spodnému vstupu chladiča;
- všetky vodorovné časti sú vyrobené pod uhlom (najmenej 3 mm na 1 m);
- vychádzajte z chladiča iba na opačnej strane alebo šikmo.
Ďalším dôležitým bodom je priechodnosť plynovodu. Čím je vyššia, tým lepšie. Preto by ste nemali zužovať priemer, zabudovať mimoriadne kolená, armatúry a tiež použiť hrdzavé vnútro alebo plastové rúry.
Výmenník tepla je inštalovaný v štádiu montáže pece. Ak hovoríme o starom dizajne, nebuďte leniví ho rozobrať. V takom prípade bude možné nainštalovať najefektívnejšie zariadenie tam, kde je to potrebné. Po ceste bude vykonaná podrobná prehliadka muriva, ako aj ďalšie podrobnosti. Poruchy a nedostatky budú odstránené.