Heizgeräte, die aufgrund der Verbrennung von Kraftstoff Wärme erzeugen, können ohne Schornstein oder einfach nur Schornstein nicht normal arbeiten. Durch den Schornstein werden giftige Verbrennungsprodukte in die Atmosphäre abgegeben, die für die menschliche Gesundheit und das Leben gefährlich sind. Zusammen mit den Abgasen wird jedoch eine ziemlich große Menge an Nutzwärme in den Schornstein abgeführt, die noch zur Beheizung der Räumlichkeiten dienen könnte. Um zu verhindern, dass wertvolle Wärme in den Schornstein gelangt, können Sie einen speziellen Wärmetauscher installieren, der den Wirkungsgrad der Wärmeerzeugungsvorrichtung erheblich erhöht.
Funktions- und Konstruktionsprinzip
Derzeit gibt es verschiedene Optionen für Schornsteinwärmetauscher, deren Aufbau und Funktionsprinzip im Allgemeinen ähnlich sind. Der Wärmetauscher besteht aus einem Hohlkörper mit Einlass- und Auslassrohren. Im Gehäuse ist ein "Brems" -Mechanismus für die Abgase montiert. Typischerweise ist dies ein System von an der Achse montierten gekerbten Ventilen. Die Dämpfer können gedreht werden, wodurch ein Zick-Zack-Schornstein unterschiedlicher Länge entsteht. Durch Einstellen der Ventile kann das effektivste Verhältnis von Wärmeaustausch und Luftzug im Schornstein eingestellt werden, ohne die Sicherheitsstandards während des Betriebs zu verletzen. Es gibt auch einfachere Modelle von Wärmetauschern ohne variables Ventilsystem.
Die Notwendigkeit, einen Wärmetauscher am Schornstein zu installieren und das Funktionsprinzip
Damit keine warme Luft verschwendet wird, ist am Schornstein ein Wärmetauscher montiert
Moderne Saunaöfen sind so konzipiert, dass Geräte in kurzer Zeit die maximale Temperatur im Feuerraum erreichen und lange auf diesem Niveau halten können. Während des Betriebs entweicht eine erhebliche Menge nicht genutzter Wärme durch das Rohr aus dem Schornstein. Die Wärmeenergie eines solchen Plans eignet sich zum Heizen von Wasser oder zum Heizen von Räumen neben dem Dampfbad. Verwenden Sie am besten die Wärme, die bei der Verbrennung von Holz entsteht, und ergänzen Sie das Gerät mit einem werksseitigen oder hausgemachten Wärmetauscher. Solche Elemente zum Erhitzen von Wasser werden in drei Typen unterteilt:
- Spule für einen Standardschornstein, der in das Innere der Heizung eingebaut ist;
- einen Wärmetauscher für einen Außenkamin, der von der Ofenwand erwärmt wird;
- Ein Wasserkreislauf, der Wärmeenergie aus Rauchgasen sammelt.
Die Spule ist in den Feuerraum eingebaut und so positioniert, dass das Rohr keiner direkten Flamme ausgesetzt ist. Dieses Element muss in den Weg der ausgehenden Verbrennungsprodukte gestellt werden. In diesem Fall dient es so lange wie möglich und beginnt nicht auszubrennen. In Strukturen dieses Typs erwärmt sich das Wasser schnell genug, aber gleichzeitig beginnt das Gerät, die Leistung des Geräts zum Heizen zu verringern. Das Gerät für den Außenbereich ist einfach im Design und in der Erschwinglichkeit, aber es ist nicht sehr leicht zu warten und erfordert eine ständige Auffüllung der Wasserversorgung. Solche Tanks sind an den Seiten des Feuerraums aufgehängt und durch Infrarotstrahlung erwärmt.
Die beste Option sind Öfen der Saunakategorie mit Wärmetauschern am Schornstein, bei denen es sich um Durchlaufheizungen mit einem Fassungsvermögen von 5 bis 10 Litern handelt. An ein Element dieses Typs können Sie ein Teil mit einem Remote-Speicher anschließen, dessen Volumen unter Berücksichtigung der Leistungseigenschaften des Geräts zwischen 60 und 120 Litern liegt. Während des Erhitzungsprozesses erreicht das Wasser im Tank die erforderliche Temperatur.
Welches Material sollte verwendet werden
Es ist besser, einen Wärmetauscher für einen Schornstein aus Edelstahl in Lebensmittelqualität herzustellen. Selbst bei hohen Temperaturen ändern sich die physikalischen Parameter dieses Metalls nicht, da die Schweißnähte ziemlich stark sind und Nickel bei Reaktion mit Sauerstoff einen Schutzfilm erzeugt, der gegen Säuren und Salze beständig ist.
Wenn wir über die Verwendung von Zink sprechen, beginnt es beim Erhitzen auf 200 ° C zu verdampfen, und bei 500 ° C erreicht die Konzentration von Dämpfen in der Luft ein für den Menschen kritisches Niveau. Wenn Sie jedoch eine Verzinkung am Gerät installiert haben und es sich gleichzeitig nicht über 200 ° C erwärmt, brauchen Sie sich keine Sorgen zu machen. Und Sie können verzinktes Material verwenden, da es die Luftmischung um das Gerät herum verbessert. Und obwohl ein solcher Wärmetauscher nicht für eine konstante Erwärmung des Raumes vorgesehen ist, ist dies eine geeignete Option, um beispielsweise ein Badehaus oder einen Dachboden schnell aufzuwärmen.
Die Selbstinstallation des Wärmetauschers ist recht einfach und unkompliziert. Dieses Gerät kann auf einem normalen Herd montiert und dann wie der Ofen selbst gemauert werden. Das Verlegen von Ziegeln kann auch an der Kante durchgeführt werden - die Stabilität der Struktur wird davon nicht betroffen sein.
Zweck und Eigenschaften
Der Wärmetauscher ist so ausgelegt, dass er der im Schornstein zirkulierenden erwärmten Luft Wärme entzieht. Das Design der Vorrichtung hängt vom Durchmesser und der Form des Schornsteins, dem zur Herstellung des Wärmetauschers verwendeten Material, der Leistung der Wärmeerzeugungsvorrichtung und dem Wärmeträger ab.
Wärmetauscher werden je nach Wärmeträger in Flüssigkeit und Luft eingeteilt. Luftgeräte sind am einfachsten herzustellen, jedoch nicht am effektivsten. Solche Geräte erfordern ein besseres Material und eine bessere Leistung, sind jedoch effizienter als Geräte mit Luftkühlmittel.
Arten von Wärmetauschern
Bei der Auswahl des beschriebenen Gerätes finden Sie Produkte verschiedener Typen. Die am häufigsten verwendeten Wärmetauscher werden in Form einer Spule hergestellt. Auch Wellpappengeräte sind beliebt. Darüber hinaus verwenden viele Menschen Produkte, bei denen Luft als Kühlmittel wirkt.
Durch die Art des Wärmeträgers können fast alle Geräte in solche unterteilt werden, die Luft verwenden, und Produkte, die Wasser erhitzen. Geräte des ersten Typs haben eine einfachere Struktur, sind jedoch weniger effizient.
Wenn Sie möchten, können Sie mit Ihren eigenen Händen einen Wärmetauscher für die Installation auf einem Schornstein erstellen. Dies erfordert Werkzeuge wie eine Schleifmaschine und ein Schweißgerät.
Flüssiger Wärmetauscher
Der Standardwärmetauscher, der mit Wärmeübertragungsflüssigkeit verwendet wird, ist eine Metallspule mit einem hohen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten in direktem Kontrast zur Innenfläche des Kamins. Zur besseren Wärmeübertragung und Sicherheit wird die Spule in ein Metallgehäuse gelegt und von innen mit einer nicht brennbaren Isolierung, normalerweise Basaltwolle, gut isoliert.
Die gesamte Struktur ist auf dem Kaminabschnitt montiert. Die Enden der Spule werden durch den Körper des Wärmetauschers herausgeführt und mit dem Heizsystem verbunden, auf dessen Oberseite sich ein Ausdehnungsgefäß befindet. Geglühte Kupferrohre sind die beste Wahl für die Herstellung der Spule. Darüber hinaus hat ein solcher Wärmetauscher aufgrund seines hohen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten Abmessungen, die siebenmal kleiner sind als eine Vorrichtung aus Stahl.
Die Flüssigkeit erwärmt sich und steigt expandierend entlang der Spule auf, wonach sie durch die Schwerkraft durch das Rohr zum Heizkörper fließt. Beim Eintritt in den Kühler verdrängt die erhitzte Flüssigkeit das kalte Kühlmittel, das sich in der Spule wieder erwärmt. Somit wird die natürliche Wasserzirkulation durch das System durchgeführt.Um eine Zirkulation des Kühlmittels durch das System zu erzeugen, ist es erforderlich, die Länge und den Durchmesser der Spule genau zu berechnen, die Neigungswinkel von Zu- und Rücklauf beizubehalten und vieles mehr. Die Bedeutung dieser Berechnungen ist nicht zu unterschätzen, da ein funktionsunfähiges Gerät einfach nicht so schlimm ist wie die Folgen eines Wasserschlags, die beim Kochen des Kühlmittels auftreten können.
Dieser Wärmetauschertyp hat jedoch auch seine Nachteile, nämlich:
- die Komplexität von Berechnungen und Herstellung;
- ständige Überwachung von Temperatur und Druck im System;
- hohe Durchflussmenge des Kühlmittels durch Verdunstung der Flüssigkeit aus dem Ausdehnungsgefäß. Und wenn Wasser verwendet wird, muss die Flüssigkeit abgelassen werden, wenn das System im Winter nicht verwendet wird.
- eine signifikante Abnahme der Temperatur der Abgase, die eine Abnahme des Schubes und eine unvollständige Verbrennung der Art des verwendeten Kraftstoffs verursachen kann.
Trotz dieser Mängel kann ein solcher Wärmetauscher von jeder Person unabhängig hergestellt werden, die mit einem Werkzeug umgehen kann und zumindest über schulische Kenntnisse der Physik verfügt.
Luftwärmetauscher
Eine ähnliche Struktur, die in der Regel am Schornstein einer Wärmeerzeugungsvorrichtung installiert ist, besteht aus einem Metallgehäuse, in dem mehrere Einlass- und Auslassrohre montiert sind. Das Funktionsprinzip dieses Wärmetauschertyps ist recht einfach.
Von unten verlässt nach dem Prinzip der Konvektion kalte Luft, die nach dem Erhitzen in die Düsen eintritt, den oberen Teil des Wärmetauschers direkt in den beheizten Raum. Dieses Funktionsprinzip ermöglicht es, den Wirkungsgrad der Wärmeerzeugungsvorrichtung deutlich zu steigern und den Kraftstoffverbrauch um das 2-3-fache zu senken.
Es ist ganz einfach, unabhängig einen Wärmetauscher für einen Schornstein herzustellen, der über ein Schweißgerät, eine Schleifmaschine, Metallrohre mit verschiedenen Durchmessern, den Wunsch und die Fähigkeit verfügt, mit dem Werkzeug umzugehen.
Material:
- Blech 350x350x1 mm;
- ein Rohr mit einem Durchmesser von einem Zoll und einem Viertel und einer Länge von 2,4 m;
- ein Rohrstück mit einem Durchmesser von 50 mm;
- Metallbehälter oder 20 l Eimer Motoröl.
Herstellung:
- Erstellen Sie Endteile, für die Sie Kreise aus einem Blech schneiden müssen. Es ist notwendig, dass der Durchmesser der Stopfen dem Durchmesser des vorbereiteten Behälters entspricht;
- In der Mitte des Stopfens ist ein Loch für ein 60 mm zentrales Rohr ausgeschnitten.
- Markieren und schneiden Sie entlang der Kanten des Umfangs der Rohrlöcher in einem Zoll und einem Viertel;
- es sollte zwei solche Kreise geben;
- Schneiden Sie ein Rohr mit einem Durchmesser von 1¼ mit einer Mühle in 8 gleiche Rohre von ungefähr 30 cm Länge;
- ein 300 mm Rohrstück mit einem Durchmesser von 60 mm an das zentrale Loch der Stopfen schweißen;
- 8 Abschnitte eines 1¼-Rohrs um den Umfang schweißen;
Eine ähnliche Konstruktion sollte herauskommen
Als nächstes müssen Sie aus dem vorbereiteten Behälter einen Wärmetauscherkörper herstellen. Dies erfordert:
- Schneiden Sie den Boden des Behälters mit einer Schneidemaschine ab.
- Machen Sie ein Loch in der Mitte von den Seiten des Körpers entlang des Durchmessers des Schornsteins.
- Es ist notwendig, Rohre mit dem entsprechenden Durchmesser an die seitlichen Löcher des Körpers zu schweißen.
- Setzen Sie den vorbereiteten Kern in das Gehäuse ein und schweißen Sie ihn an das Gehäuse. Die fertige Struktur muss mit hitzebeständiger Farbe gestrichen werden.
Jetzt müssen Sie den Wärmetauscher am Kaminrohr installieren und die Wärme genießen.
Sie können sich auch das Video des gesamten Herstellungsprozesses eines Wärmetauschers mit Ihren eigenen Händen ansehen.
Wie macht man einen hausgemachten Schornsteinkonvektor, um die Luft zu erwärmen? (+ detailliertes Video)
Um den einfachsten Konvektor zu erstellen, der die Luftheizung in demselben Raum verbessert, in dem sich der Kessel befindet, benötigen Sie:
- Schweißvorrichtung.
- Mindestens 8-10 dünne Stahlrohre mit einem Durchmesser von ca. 32 mm und einer Länge von ca. 50-60 cm. Nehmen Sie idealerweise Edelstahl in Lebensmittelqualität. Schlimmer noch, aber auch verzinkter Stahl reicht aus.In Form - normalerweise runde Rohre nehmen, aber auch quadratische oder rechteckige Abschnitte sind geeignet.
Die Installation erfolgt wie folgt: Diese Rohre müssen in einem Kreis um den Schornstein so nahe wie möglich am Feuerraum geschweißt werden.
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Diese Art von Wärmetauscher ist sehr praktisch und einfach. Grundsätzlich ist der Schornstein in ein Metall- oder Kupferrohr eingewickelt, das sich ständig erwärmt und die durch ihn strömende Luft schnell warm wird. Eine Spirale kann durch halbautomatisches Schweißen oder Argonschweißen an den Schornstein geschweißt werden. Sie können es auch mit Zinn fixieren, nachdem Sie den Schornstein zuvor mit Phosphorsäure entfettet haben.