เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผลิตเองจะทำหน้าที่เป็น "หัวใจ" ของระบบทำความร้อนในบ้าน

องค์ประกอบหลักของระบบทำความร้อนคืออุปกรณ์พิเศษ - เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อให้ความร้อนในบ้านซึ่งความร้อนจะถูกถ่ายเทจากเครื่องกำเนิดความร้อนไปยังสารหล่อเย็น มีการนำเสนอหม้อไอน้ำร้อนที่แตกต่างกันจำนวนมากในตลาดสมัยใหม่ แต่ความหลากหลายทั้งหมดไม่ได้ จำกัด จินตนาการของช่างฝีมือที่บ้านในแง่ของการผลิตอุปกรณ์ดังกล่าวอย่างอิสระ ในบทความของเรา ผู้อ่านจะถูกขอให้ค้นหาว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจำเป็นสำหรับระบบทำความร้อนอย่างไร วิธีทำด้วยตัวเอง และวิธีเชื่อมต่อ

ฟังก์ชั่นแลกเปลี่ยนความร้อนในระบบทำความร้อน

ในระบบทำความร้อนในอากาศภายในบ้านมักใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่พื้นผิวของระบบทำความร้อนซึ่งพลังงานความร้อนจะถูกส่งผ่านพื้นผิวของผนังโลหะของอุปกรณ์

หลักการให้ความร้อนผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนถูกนำมาใช้อย่างเต็มที่ในการออกแบบก๊าซเชื้อเพลิงแข็งหรือหม้อไอน้ำไฟฟ้า น้ำไหลเวียนผ่านท่อที่โค้งงอเป็นขดลวด ติดตั้งอยู่ภายในหน่วยทำความร้อน และถูกทำให้ร้อนด้วยอุณหภูมิของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ สารหล่อเย็นที่ให้ความร้อนจะเข้าสู่ท่อของระบบทำความร้อน และน้ำหล่อเย็นจากหม้อน้ำจะเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อแทนที่

จนถึงปัจจุบันในบ้านแต่ละหลัง เตายังคงเป็นแหล่งความร้อนแบบดั้งเดิม เป็นการดีสำหรับการให้ความร้อนแก่กระท่อมขนาดเล็ก แต่ในกระท่อมแบบหลายห้อง พลังงานความร้อนไม่เพียงพอ ดังนั้นในบ้านส่วนตัวจึงจำเป็นต้องมีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในระบบทำความร้อนเพื่อเปลี่ยนเตาให้เป็นหม้อต้มน้ำร้อนแบบเต็มรูปแบบ ขนาดและรูปร่างของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบโฮมเมดเพื่อให้ความร้อนต้องพอดีกับขนาดของห้องเชื้อเพลิงของเตาเผา อุปกรณ์นี้สามารถเชื่อมต่อกับท่อและหม้อน้ำได้จากนั้นความร้อนของบ้านจะมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ประเภทของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนน้ำเพื่อให้ความร้อนนั้นใช้งานได้จริงมากกว่า เนื่องจากน้ำถ่ายเทพลังงานความร้อนได้ดีกว่าอากาศมาก อย่างไรก็ตามใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยอากาศเพื่อให้ความร้อน นอกจากน้ำและอากาศแล้ว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนยังใช้สำหรับปล่องไฟเพื่อให้ความร้อนซึ่งไม่ได้ติดตั้งอยู่ภายใน แต่ติดตั้งภายนอก

อุปกรณ์ทำความร้อนทางอุตสาหกรรมทั้งหมดติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งการออกแบบนี้ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำความร้อนด้วยน้ำอย่างมีประสิทธิภาพ

ที่โรงงานเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทำจากทองแดง ท่อเป็นขดลวดตามโค้งซึ่งมีแผ่นหลายแผ่นซึ่งให้พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่

แทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบโฮมเมดเพื่อให้ความร้อนที่บ้านเพื่อให้เหมือนกับโรงงาน ดังนั้น คุณจะต้องเลือกตัวเลือกที่ง่ายกว่า

การออกแบบระบบ

หลักการทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบโฮมเมดคือเตาถ่ายเทพลังงานจากการเผาไหม้ของไม้หรือถ่านหินและน้ำอุ่นจะกระจายผ่านท่อไปยังห้องพักทุกห้อง วิธีการให้ความร้อนนี้ช่วยให้ผู้อยู่อาศัยในบ้านได้รับความร้อนอย่างทั่วถึง นอกจากนี้ ห้องพักทุกห้องจะอุ่นเครื่องเร็วขึ้นมาก และลดค่าเชื้อเพลิงลง

มีสองวิธีในการปรับปรุงความร้อนจากเตาของบ้านส่วนตัว:

• สร้างเตาเผา "ตั้งแต่เริ่มต้น" สำหรับขนาดเฉพาะของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
• ติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบโฮมเมดเพื่อให้พอดีกับขนาดของเตาไฟในเตาเผาที่มีอยู่

ด้วยการทำเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อให้ความร้อนด้วยมือของพวกเขาเอง เจ้าของบ้านสามารถมั่นใจได้ว่าเตาที่มีวงจรน้ำของเขาจะทำงานไม่เลวร้ายไปกว่าหม้อต้มเชื้อเพลิงแข็งจริง ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือในเตา ตำแหน่งของทางเข้าของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะสูงกว่าพื้นเล็กน้อยเมื่อเทียบกับหม้อไอน้ำในโรงงาน นี่เป็นข้อแตกต่างที่สำคัญพอสมควรซึ่งอาจส่งผลต่ออัตราการไหลเวียนตามธรรมชาติของสารหล่อเย็น

การเชื่อมต่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนกับระบบทำความร้อนต้องทำในลักษณะที่ท่อจ่ายน้ำเย็น (ส่งคืน) อยู่ต่ำที่สุด

เช่นเดียวกับในระบบทำความร้อนทั่วไป ต้องติดตั้งถังขยายที่ด้านบนของท่อ จะชดเชยการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรของน้ำอุ่นและปล่อยฟองอากาศออกจากระบบ หากการให้ความร้อนผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหมุนเวียนตามธรรมชาติไม่เพียงพอที่จะให้ความร้อนแก่กระท่อมขนาดใหญ่ คุณจะต้องติดตั้งปั๊มหมุนเวียนในระบบ

ในการเชื่อมต่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบโฮมเมดเพื่อให้ความร้อนใช้อุปกรณ์ 2 ชิ้น: อันหนึ่งอยู่ด้านล่าง (ช่องน้ำเย็น) อีกอันหนึ่งอยู่ด้านบน (เต้าเสียบร้อน) เมื่อติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจำเป็นต้องจัดเตรียมความลาดเอียงของท่อที่จำเป็นตามแบบแผน

ข้อดีของการให้ความร้อนด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

หากคุณเข้าใจว่าทำไมคุณถึงต้องการตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในระบบทำความร้อน คุณจะเห็นข้อดีที่ชัดเจนหลายประการ:

1. ง่ายต่อการผลิต. หากมีเตาอยู่แล้วในบ้าน คุณจะต้องใช้เฉพาะในการผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบโฮมเมดและติดตั้งระบบทำความร้อน
2. ความร้อนร่วม. นอกจากการให้ความร้อนแก่บ้านจากพื้นผิวของเตาแล้ว ยังมีการเพิ่มระบบทำน้ำร้อนอีกด้วย
3. เชื้อเพลิงต่างๆ. คุณสามารถให้ความร้อนแก่เตาด้วยแหล่งพลังงานที่เป็นของแข็ง ตรงกันข้ามกับหม้อไอน้ำที่เน้นไปที่เชื้อเพลิงบางประเภทเท่านั้น
4. ลักษณะที่ดี เป็นประโยชน์ในการรักษารูปลักษณ์ดั้งเดิมของเตารัสเซียเมื่อสร้างการตกแต่งภายในในสไตล์ประจำชาติ

ข้อเสียของการให้ความร้อนผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ได้แก่ ประสิทธิภาพสูงน้อยกว่าเมื่อเทียบกับหม้อไอน้ำของโรงงาน และการขาดการควบคุมอัตโนมัติสำหรับความเข้มข้นของการทำความร้อนของสารหล่อเย็น

วิธีทำเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบโฮมเมด

รูปร่างของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับการทำความร้อนแบบ DIY อาจแตกต่างกัน ตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดคือการลงทะเบียนของท่อเหล็กหรือทองแดงหลายท่อ แต่ยังใช้ตัวอย่างประเภทแผ่นด้วย

อุณหภูมิในเขตการเผาไหม้สูงมากโดยเฉพาะเมื่อถ่านหินเผาไหม้ ดังนั้นความต้องการที่เพิ่มขึ้นจะถูกกำหนดให้กับโลหะซึ่งจะทำองค์ประกอบของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนความสมเหตุสมผลของการออกแบบและคุณภาพของรอยเชื่อม

วัสดุในการทำ

งานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยน้ำเพื่อให้ความร้อนคือเพื่อให้แน่ใจว่าการถ่ายเทความร้อนที่ดีที่สุด และในกระบวนการนี้ ระดับการนำความร้อนของโลหะมีความสำคัญ ตัวอย่างเช่น ท่อเหล็กนำความร้อนน้อยกว่าท่อทองแดง 7 เท่า ดังนั้น ด้วยขนาดท่อที่เท่ากัน การถ่ายเทความร้อนในปริมาณเท่ากัน จึงต้องใช้ท่อเหล็ก 25 เมตร แทนทองแดง 3.5 เมตร

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทองแดงเป็นวิธีที่ประหยัดที่สุด แต่ก็มีราคาแพงเช่นกัน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ทำจากท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 32 มม. ถือว่ามีราคาไม่แพงสำหรับการผลิตด้วยตนเอง

หากควรใช้ถ่านหินให้ความร้อนแก่เตา จะดีกว่าถ้าติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเหล็กหล่อ โลหะนี้แข็งแรงกว่าและผนังของอุปกรณ์จะไม่ไหม้เป็นเวลานาน

การคำนวณกำลังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

เป็นการยากที่จะคำนวณล่วงหน้าความจุของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับระบบทำความร้อน ในการทำเช่นนี้ คุณต้องคำนึงถึงปัจจัยมากเกินไป เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ ความยาวคอยล์ การนำความร้อนของโลหะ อุณหภูมิการเผาไหม้เชื้อเพลิง อัตราหมุนเวียนของสารหล่อเย็น ฯลฯ ความสามารถที่แท้จริงของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อรับมือกับหน้าที่ต่างๆ จะชัดเจนเท่านั้น หลังจากที่ระบบทำความร้อนเริ่มทำงาน

เมื่อคำนวณสามารถแนะนำได้ว่าท่อ 1 เมตรที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะให้พลังงานความร้อน 1 กิโลวัตต์

คุณสามารถใช้ตัวอย่างเช่นรุ่นหม้อไอน้ำที่รู้จักกันดีและสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบโฮมเมดของคุณเองตามพารามิเตอร์

คุณสมบัติการออกแบบ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับการทำน้ำร้อนของบ้านซึ่งเชื่อมจากท่อที่มีผนังเรียบเรียกว่ารีจิสเตอร์ ดูเหมือน "เตาย่าง" ชนิดหนึ่งและเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบโฮมเมดที่ได้รับความนิยมมากที่สุด นอกจากการออกแบบนี้แล้ว อุปกรณ์ที่ง่ายกว่ายังทำในรูปแบบของถังสี่เหลี่ยมหรือทรงกระบอก สิ่งสำคัญคือพื้นที่ผิวสำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนมีขนาดใหญ่ที่สุด

เมื่อทำเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยมือของคุณเองต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขหลายประการ:

• ความกว้างของช่องว่างภายในในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนต้องมีอย่างน้อย 5 มม. มิฉะนั้นน้ำในนั้นอาจเดือด
• ความหนาของผนังท่อต้องมีอย่างน้อย 3 มม. เพื่อไม่ให้โลหะไหม้
• ช่องว่างระหว่างตัวแลกเปลี่ยนความร้อนกับผนังของเตาหลอม 10-15 มม. ต้องชดเชยการขยายตัวของโลหะในระหว่างการให้ความร้อน

คุณสมบัติการติดตั้ง

วิธีที่ง่ายที่สุดคือการติดตั้งตัวแลกเปลี่ยนความร้อนพร้อมกับการสร้างเตาหลอม หากคุณติดตั้งในเตาอบเก่า คุณจะต้องถอดชิ้นส่วนของอิฐออก

ขั้นตอน:

1. บนฐานรากที่เตรียมไว้ของเตาเผาจะมีการติดตั้งตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อเข้าไปในโพรงของเตาเผาโดยตรง
2. เมื่อวางแถวอิฐต่อไปจะมีพื้นที่เหลือสำหรับท่อทางเข้าและทางออกของอุปกรณ์
3. หลังจากวางเตาหลอมเสร็จแล้ว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะเชื่อมต่อกับระบบทำความร้อน ระบบจะเติมน้ำและเผาเตาทดสอบ

เนื้อหาวิดีโอขอเชิญชวนให้คุณทำความคุ้นเคยกับเคล็ดลับที่เป็นประโยชน์สำหรับการทำเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยตัวคุณเอง:

จนถึงขณะนี้ เราเพิ่งพูดถึงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในระบบทำน้ำร้อนเท่านั้น ให้ความสนใจกับส่วนอื่น ๆ ของแอปพลิเคชันของพวกเขา

อากาศร้อน Air

หากเราอธิบายลักษณะของระบบทำความร้อนด้วยอากาศ เราสามารถพูดได้ว่ามีข้อเสียมากกว่าข้อดี เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยอากาศเพื่อให้ความร้อนไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในที่อยู่อาศัยของเอกชน แต่ยังไม่กลายเป็นเรื่องธรรมดา

ข้อดีของระบบนี้คือความสามารถในการรวมความร้อนกับการระบายอากาศแบบบังคับ อย่างไรก็ตาม ข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นในการออกแบบและการติดตั้งสามารถลดประโยชน์ที่ได้รับ ได้ยินเสียงพัดลมในท่ออากาศ และรู้สึกถึงความไม่สมดุลของอุณหภูมิในห้อง

มีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับเครื่องทำความร้อนด้วยอากาศเพื่อให้ความร้อนโดยตรงและโดยอ้อม ในตอนแรกเชื้อเพลิงก๊าซหรือดีเซลจะถูกเผาโดยตรงในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน รุ่นอื่นๆ ใช้ตัวกลางให้ความร้อนปานกลาง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนปล่องไฟ

ที่กระท่อมและในห้องอาบน้ำของ "ช่างฝีมือพื้นบ้าน" คุณสามารถเห็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบน้ำหรืออากาศแบบโฮมเมดที่ติดตั้งอยู่บนปล่องไฟของเตาขนาดเล็ก ปรากฎว่าให้ผลกำไรมาก: ความร้อนไม่หายไปกับควันและส่วนหนึ่งใช้สำหรับให้ความร้อนกับน้ำ

การติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบนปล่องไฟเพื่อให้ความร้อน คุณจะได้น้ำร้อนในปริมาณมากพอสมควร แน่นอนว่านี่ไม่เพียงพอที่จะทำให้ทั้งบ้านร้อน แต่ก็เพียงพอแล้วที่จะวางหม้อน้ำหนึ่งหรือสองตัวในห้องแต่งตัว คุณสามารถใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับปล่องไฟทั้งเพื่อให้ความร้อนและเพื่อให้น้ำร้อนอย่างรวดเร็วในอ่าง

อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถผลิตได้ง่ายมาก โดยพื้นฐานแล้วคุณสามารถใช้ท่อขนาดใหญ่ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 500-700 มม. หรือเชื่อมถังสแตนเลส ในศูนย์กลางของโครงสร้างจะมีท่อแนวตั้งที่สอดคล้องกับเส้นผ่านศูนย์กลางของปล่องไฟและจะต้องเชื่อมท่อสองท่อที่ด้านบนและด้านล่าง

โดยการให้อุณหภูมิกับตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้จะทำให้เตาเย็นลงอย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุนี้กระแสลมในปล่องไฟจึงลดลงและการเผาไหม้เชื้อเพลิงช้าลงบ้าง

การทำเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อให้ความร้อนด้วยมือของคุณเองอาจเป็นวิธีหนึ่งในการจัดระบบทำน้ำร้อนเต็มรูปแบบในบ้านโดยไม่ต้องซื้ออุปกรณ์ราคาแพง