Els aparells de calefacció que generen calor a causa de la combustió del combustible no poden funcionar normalment sense una xemeneia o simplement una xemeneia. A través de la xemeneia, s’abocen a l’atmosfera productes tòxics de combustió, que són perillosos per a la salut i la vida de les persones. Tanmateix, juntament amb els gasos d’escapament, es transporta una quantitat força important de calor útil a la xemeneia, que encara podria servir per escalfar els locals. Per tal d’evitar la filtració de calor preciós a la xemeneia, es pot instal·lar un bescanviador de calor especial que augmenta significativament l’eficiència del dispositiu generador de calor.
Principi de funcionament i disseny
Actualment, hi ha diferents opcions per als intercanviadors de calor de xemeneies, el disseny i el principi de funcionament dels quals són generalment similars. L’intercanviador de calor consta d’un cos buit amb tubs d’entrada i sortida. A la carcassa dels gasos d’escapament s’instal·la un mecanisme de "fre". Normalment, es tracta d’un sistema de vàlvules dentades muntades a l’eix. Es poden girar els amortidors creant una xemeneia en ziga-zaga de diferents longituds. L’ajust de les vàlvules permet establir la relació més eficaç d’intercanvi de calor i corrent d’aire a la xemeneia, tot i que no es infringeixen les normes de seguretat durant el funcionament. També hi ha models més senzills d’intercanviadors de calor, sense sistema de vàlvules variables.
La necessitat d’instal·lar un bescanviador de calor a la xemeneia i el principi de funcionament
Per tal que no es perdi aire calent, es munta un bescanviador de calor a la xemeneia
Les modernes estufes de sauna estan dissenyades perquè els dispositius puguin assolir la temperatura màxima dins de la llar de foc en poc temps i mantenir-la en aquest nivell durant molt de temps. Durant el funcionament, una quantitat important de calor no utilitzada s'escapa a través de la canonada des de la xemeneia. L’energia tèrmica d’aquest pla és adequada per escalfar aigua o escalfar habitacions situades al costat del bany de vapor. El millor és utilitzar la calor que es genera durant la combustió de la fusta i complementar el dispositiu amb un intercanviador de calor de fàbrica o casolà. Aquests elements per escalfar aigua es divideixen en tres tipus:
- bobina per a una xemeneia estàndard integrada a l'interior de l'escalfador;
- un bescanviador de calor per a una xemeneia externa, escalfat des de la paret del forn;
- un circuit d’aigua que recull l’energia calorífica dels gasos de combustió.
La bobina està integrada a la llar de foc i es col·loca de manera que el tub no quedi exposat a la flama directa. Aquest element s’ha de col·locar en el recorregut dels productes de combustió sortints, en aquest cas servirà el màxim temps possible i no començarà a cremar-se. En estructures d’aquest tipus, l’aigua s’escalfarà prou ràpidament, però al mateix temps el dispositiu començarà a reduir la potència del dispositiu per escalfar-se. El dispositiu per a ús exterior és senzill en disseny i assequibilitat, però no és molt fàcil de mantenir i requereix una reposició constant d’abastament d’aigua. Aquests tancs estan suspesos dels costats de la llar de foc i s’escalfen per radiació infraroja.
Es considera la millor opció les estufes de categoria sauna amb intercanviadors de calor a la xemeneia, que són escalfadors de flux amb una capacitat de 5-10 litres. A un element d’aquest tipus, podeu connectar una peça amb un emmagatzematge remot, el volum del qual oscil·la entre els 60 i els 120 litres, tenint en compte les característiques de potència del dispositiu. Durant el procés d’escalfament, l’aigua dins del dipòsit arriba a la temperatura requerida.
Quin material s’ha d’utilitzar
És millor fer un intercanviador de calor per a una xemeneia d’acer inoxidable de qualitat alimentària. Fins i tot a altes temperatures, els paràmetres físics d’aquest metall no varien, ja que les soldadures són força fortes i el níquel, quan reacciona amb l’oxigen, crea una pel·lícula protectora resistent als àcids i a les sals.
Si parlem de l’ús de zinc, quan s’escalfa a 200˚C, comença a evaporar-se i a 500˚C, la concentració de vapors a l’aire arriba a un nivell crític per als humans. Però si heu instal·lat galvanització al dispositiu i, al mateix temps, no escalfa per sobre de 200˚C, no us preocupeu. I podeu utilitzar material galvanitzat, ja que millora la barreja de l’aire al voltant del dispositiu. I, tot i que aquest intercanviador de calor no es proporciona per escalfar constantment l'habitació, per escalfar ràpidament, per exemple, una casa de bany o un altell, aquesta és una opció adequada.
L’autoinstal·lació de l’intercanviador de calor és senzilla i senzilla. Aquest dispositiu es pot muntar en una estufa ordinària i després fer-lo de maó, com el forn. També es poden realitzar maons a la vora; l'estabilitat de l'estructura no en ressentirà.
Finalitat i característiques
L’intercanviador de calor està dissenyat per prendre calor de l’aire escalfat que circula per la xemeneia. El disseny del dispositiu depèn del diàmetre i la forma de la xemeneia, del material utilitzat per crear l'intercanviador de calor, de la potència del dispositiu generador de calor i del suport de calor.
Els intercanviadors de calor es classifiquen, segons el transportador de calor, en líquid i aire. Els dispositius de tipus aire són els més fàcils de fabricar, però no són els més eficaços. Aquests dispositius requereixen un millor material i un millor rendiment, però són més eficients que els dispositius amb refrigerant d’aire.
Tipus d’intercanviadors de calor
Durant la selecció del dispositiu descrit, podeu trobar productes de diversos tipus. Els intercanviadors de calor en forma de bobina són els més utilitzats. Els dispositius ondulats també són populars. A més, molta gent utilitza productes en què l’aire actua com a refrigerant.
Pel tipus de portador de calor, gairebé tots els dispositius es poden dividir en aquells que utilitzen aire i productes que escalfen aigua. Els dispositius del primer tipus tenen una estructura més senzilla, però són menys eficients.
Si ho desitgeu, podeu crear un intercanviador de calor per instal·lar-lo a les xemeneies amb les vostres pròpies mans. Per a això caldran eines com una rectificadora i una màquina de soldar.
Intercanviador de calor líquid
L’intercanviador de calor estàndard que s’utilitza amb el fluid de transmissió de calor és una bobina metàl·lica amb un alt coeficient de conductivitat tèrmica en contrast directe amb la superfície interna de la xemeneia. Per a una millor transferència de calor i seguretat, la bobina es col·loca en una caixa metàl·lica i està ben aïllada de l'interior amb un aïllament incombustible, generalment llana de basalt.
Tota l'estructura està muntada a la secció de la xemeneia. Els extrems de la bobina es condueixen pel cos de l'intercanviador de calor i es connecten al sistema de calefacció, a la part superior del qual es col·loca un dipòsit d'expansió. El tub de coure recuit és el millor per fabricar la bobina. A més, aquest intercanviador de calor, a causa del seu alt coeficient de conductivitat tèrmica, tindrà unes dimensions 7 vegades menors que un dispositiu d’acer.
El líquid s’escalfa i, en expansió, puja al llarg de la bobina, després de la qual circula per la canonada per gravetat fins al radiador de calefacció. Quan entra al radiador, el líquid escalfat desplaça el refrigerant fred, que es torna a escalfar a la bobina. Així, es duu a terme la circulació natural de l’aigua pel sistema.Per crear una circulació del refrigerant a través del sistema, cal calcular amb precisió la longitud i el diàmetre de la bobina, mantenir els angles d’inclinació del subministrament i del retorn, i molt més. No s’ha de subestimar la importància d’aquests càlculs, ja que un dispositiu inoperatiu simplement no és tan dolent com les conseqüències d’un martell d’aigua que es pot produir quan el refrigerant bull.
No obstant això, aquest tipus d'intercanviador de calor també té els seus inconvenients, a saber:
- la complexitat dels càlculs i la fabricació;
- control constant de temperatura i pressió al sistema;
- alt cabal del refrigerant causat per l'evaporació del líquid del dipòsit d'expansió. I si s’utilitza aigua, si el sistema no s’utilitza a l’hivern, s’ha de buidar el líquid;
- una disminució significativa de la temperatura dels gasos d’escapament, que pot provocar una disminució de l’empenta i una combustió incompleta del tipus de combustible utilitzat.
Tanmateix, malgrat aquestes deficiències, aquest intercanviador de calor el pot fer independentment qualsevol persona que sàpiga manejar una eina i tingui, com a mínim, coneixements físics a l’escola.
Intercanviador de calor d’aire
Una estructura similar, que s’instal·la a la xemeneia d’un dispositiu generador de calor, consisteix generalment en una caixa metàl·lica en la qual es munten diverses canonades d’entrada i sortida. El principi de funcionament d’aquest tipus d’intercanviador de calor és bastant senzill.
Des de baix, segons el principi de convecció, l’aire fred que entra als brocs, després de l’escalfament, deixa la part superior de l’intercanviador de calor directament a la sala climatitzada. Aquest principi de funcionament permet augmentar significativament l’eficiència del dispositiu generador de calor i reduir el consum de combustible en 2-3 vegades.
És bastant senzill fabricar de manera independent un intercanviador de calor per a una xemeneia, que tingui una màquina de soldar, una trituradora, canonades metàl·liques de diversos diàmetres, ganes i capacitat de manejar l’eina.
Material:
- xapa metàl·lica 350x350x1 mm;
- una canonada amb un diàmetre de polzada i quart i una longitud de 2,4 m;
- un tros de canonada amb un diàmetre de 50 mm;
- contenidor metàl·lic o galleda d’oli de motor de 20 litres.
Fabricació:
- crear parts finals, per a les quals cal tallar cercles a partir d’una làmina de metall. Cal que el diàmetre dels taps es correspongui amb el diàmetre del recipient preparat prèviament;
- al mig del tap, es retalla un forat per a una canonada central de 60 mm;
- marca i talla al llarg de les vores de la circumferència dels forats de les canonades en una polzada i quart;
- hi hauria d’haver dos cercles d’aquest tipus;
- tallar una canonada amb un diàmetre de 1 a amb un molinet en 8 canonades iguals aproximadament de 30 cm de llarg;
- soldeu un tub de 300 mm de diàmetre de 60 mm al forat central dels taps;
- soldeu 8 seccions de 1¼pipe al voltant de la circumferència;
Hauria de sortir una construcció similar
A continuació, heu de fer un cos d’intercanviador de calor a partir del recipient preparat. Això requerirà:
- tallar el fons del recipient amb una màquina de tallar;
- fer un forat al centre des dels costats del cos al llarg del diàmetre de la xemeneia;
- cal soldar canonades del diàmetre corresponent als forats laterals del cos;
- Introduïu el nucli preparat a la carcassa i soldeu-lo a la carcassa. L’estructura acabada s’ha de pintar amb pintura resistent a la calor.
Ara cal instal·lar l’intercanviador de calor a la canonada de la xemeneia i gaudir de la calor.
També podeu veure el vídeo de tot el procés de fabricació d’un intercanviador de calor amb les vostres pròpies mans.
Com fer un convector de xemeneia casolà per escalfar l’aire? (+ vídeo detallat)
Per crear el convector més senzill que millorarà la calefacció de l’aire a la mateixa habitació on es troba la caldera, necessitareu:
- Màquina de soldar.
- Com a mínim 8-10 tubs d’acer prims amb un diàmetre d’uns 32 mm i una longitud d’uns 50-60 cm. L’ideal és prendre acer inoxidable de qualitat alimentària. Pitjor, però també ho farà l’acer galvanitzat.En forma, normalment prenen tubs rodons, però també són adequades seccions quadrades o rectangulars.
La instal·lació es realitza de la següent manera: aquestes canonades s’han de soldar en cercle al voltant de la xemeneia, el més a prop possible de la llar de foc.
Visió general de les xemeneies de polímer Furanflex: característiques, avantatges i inconvenients
Com netejar la xemeneia del sutge amb pelades de patata?
Publicacions similars
Trompeta sobre llauna
Aquest tipus d’intercanviador de calor és bastant pràctic i senzill. Bàsicament, la xemeneia s’embolica en una canonada metàl·lica o de coure, que s’escalfa constantment i l’aire que hi circula s’escalfa ràpidament. Es pot soldar una espiral a la xemeneia mitjançant soldadura semiautomàtica o amb argó. També el podeu arreglar amb estany, prèviament desgreixat la xemeneia amb àcid fosfòric.
