Verwarmingsapparaten die warmte genereren door de verbranding van brandstof, kunnen niet normaal werken zonder een schoorsteen of gewoon een schoorsteen. Via de schoorsteen worden giftige verbrandingsproducten in de atmosfeer geloosd, die gevaarlijk zijn voor de menselijke gezondheid en het leven. Samen met de uitlaatgassen wordt echter een vrij grote hoeveelheid nuttige warmte afgevoerd naar de schoorsteen, die nog steeds zou kunnen dienen om het pand te verwarmen. Om te voorkomen dat kostbare warmte in de schoorsteen lekt, kan een speciale warmtewisselaar worden geïnstalleerd, die het rendement van het warmtegenererende apparaat aanzienlijk verhoogt.
Werkingsprincipe en ontwerp
Momenteel zijn er verschillende opties voor schoorsteenwarmtewisselaars, waarvan het ontwerp en het werkingsprincipe over het algemeen vergelijkbaar zijn. De warmtewisselaar bestaat uit een hol lichaam met in- en uitlaatleidingen. In de behuizing is een "rem" -mechanisme gemonteerd voor de uitlaatgassen. Meestal is dit een systeem van op de as gemonteerde getande kleppen. De dempers zijn draaibaar waardoor een zigzag schoorsteen van verschillende lengtes ontstaat. Door de kleppen aan te passen, is het mogelijk om de meest effectieve verhouding tussen warmte-uitwisseling en trek in de schoorsteen in te stellen, zonder de veiligheidsnormen tijdens het gebruik te schenden. Er zijn ook eenvoudigere modellen warmtewisselaars, zonder variabel klepsysteem.
De noodzaak om een warmtewisselaar op de schoorsteen te installeren en het werkingsprincipe
Om ervoor te zorgen dat er geen warme lucht verloren gaat, is er een warmtewisselaar op de schoorsteen gemonteerd
Moderne saunakachels zijn zo ontworpen dat apparaten in korte tijd de maximale temperatuur in de vuurhaard kunnen bereiken en deze lange tijd op dit niveau kunnen houden. Tijdens bedrijf ontsnapt een aanzienlijke hoeveelheid ongebruikte warmte via de buis uit de schoorsteen. Warmte-energie van een dergelijk plan is geschikt voor het verwarmen van water of het verwarmen van kamers naast de stoomkamer. De warmte die vrijkomt bij de verbranding van hout kun je het beste gebruiken en het toestel aanvullen met een fabrieks- of zelfgemaakte warmtewisselaar. Dergelijke elementen voor het verwarmen van water zijn onderverdeeld in drie typen:
- spoel voor een standaard schoorsteen ingebouwd in de binnenkant van de kachel;
- een warmtewisselaar voor een externe schoorsteen, verwarmd vanaf de ovenwand;
- een watercircuit dat warmte-energie uit rookgassen opvangt.
De spoel is in de vuurkist ingebouwd en zo geplaatst dat de buis niet wordt blootgesteld aan directe vlammen. Dit element moet in het pad van de uitgaande verbrandingsproducten worden geplaatst, in welk geval het zo lang mogelijk zal dienen en niet zal beginnen uit te branden. In constructies van dit type zal het water snel genoeg opwarmen, maar tegelijkertijd begint het apparaat het vermogen van het apparaat voor verwarming te verminderen. Het apparaat voor gebruik buitenshuis is eenvoudig van ontwerp en betaalbaar, maar het is niet erg gemakkelijk te onderhouden en vereist een constante aanvulling van watervoorraden. Dergelijke tanks worden aan de zijkanten van de vuurhaard opgehangen en verwarmd door infraroodstraling ervan.
De beste optie wordt beschouwd als kachels van de saunacategorie met warmtewisselaars op de schoorsteen, dit zijn doorstroomverwarmers met een capaciteit van 5-10 liter. Een element van dit type kan worden aangesloten op een onderdeel met een externe opslag, waarvan het volume varieert van 60-120 liter, rekening houdend met de vermogenskenmerken van het apparaat. Tijdens het verwarmingsproces bereikt het water in de tank de vereiste temperatuur.
Welk materiaal moet worden gebruikt
Het is beter om een warmtewisselaar voor een schoorsteen te maken van roestvrij staal van voedingskwaliteit. Zelfs bij hoge temperaturen veranderen de fysische parameters van dit metaal niet, aangezien de lassen vrij sterk zijn en nikkel, wanneer het met zuurstof reageert, een beschermende film creëert die bestand is tegen zuren en zouten.
Als we het hebben over het gebruik van zink, dan begint het bij verhitting tot 200˚C te verdampen en bij 500˚C bereikt de concentratie van dampen in de lucht een kritiek niveau voor de mens. Maar als u galvanisatie op het apparaat heeft geïnstalleerd en het tegelijkertijd niet opwarmt boven 200˚C, hoeft u zich geen zorgen te maken. En u kunt gegalvaniseerd materiaal gebruiken, omdat dit de menging van de lucht rond het apparaat bevordert. En hoewel een dergelijke warmtewisselaar niet is voorzien voor constante verwarming van de kamer, maar om snel op te warmen, bijvoorbeeld een bad of een zolder, is dit een geschikte optie.
Zelfinstallatie van de warmtewisselaar is vrij eenvoudig en eenvoudig. Dit apparaat kan op een gewone kachel worden gemonteerd en vervolgens worden gemetseld, zoals de oven zelf. Het leggen van stenen kan ook op de rand worden uitgevoerd - de stabiliteit van de constructie zal hier niet onder lijden.
Doel en kenmerken
De warmtewisselaar is ontworpen om warmte te onttrekken aan de verwarmde lucht die in de schoorsteen circuleert. Het ontwerp van het apparaat is afhankelijk van de diameter en vorm van de schoorsteen, het materiaal dat is gebruikt om de warmtewisselaar te maken, het vermogen van het warmteopwekkende apparaat en de warmtedrager.
Warmtewisselaars worden, afhankelijk van de warmtedrager, ingedeeld in vloeistof en lucht. Apparaten van het luchttype zijn het gemakkelijkst te vervaardigen, maar ze zijn niet het meest effectief. Dergelijke apparaten vereisen beter materiaal en betere prestaties, maar zijn efficiënter dan apparaten met een luchtkoelmiddel.
Soorten warmtewisselaars
Tijdens de selectie van het beschreven apparaat vindt u producten van verschillende typen. Spiraalvormige warmtewisselaars worden het meest gebruikt. Gegolfde apparaten zijn ook populair. Daarnaast gebruiken veel mensen producten waarin lucht als koelmiddel werkt.
Door het type warmtedrager kunnen bijna alle apparaten worden onderverdeeld in apparaten die lucht gebruiken en producten die water verwarmen. Apparaten van het eerste type hebben een eenvoudigere structuur, maar zijn minder efficiënt.
Als u wilt, kunt u met uw eigen handen een warmtewisselaar maken voor installatie op een schoorsteen. Hiervoor zijn gereedschappen nodig, zoals een slijper en een lasapparaat.
Vloeibare warmtewisselaar
De standaard warmtewisselaar die wordt gebruikt met warmteoverdrachtsvloeistof is een metalen spiraal met een hoge warmtegeleidingscoëfficiënt in direct contrast met het binnenoppervlak van de schoorsteen. Voor een betere warmteoverdracht en veiligheid wordt de batterij in een metalen behuizing geplaatst en van binnenuit goed geïsoleerd met een niet-brandbare isolatie, meestal basaltwol.
De hele constructie is op het schoorsteengedeelte gemonteerd. De uiteinden van de spiraal worden door het lichaam van de warmtewisselaar naar buiten geleid en aangesloten op het verwarmingssysteem, aan de bovenkant waarvan een expansievat is geplaatst. Gegloeide koperen buizen zijn de beste keuze voor het maken van de spoel. Bovendien zal een dergelijke warmtewisselaar, vanwege zijn hoge warmtegeleidingscoëfficiënt, 7 keer kleiner zijn dan een apparaat van staal.
De vloeistof warmt op, en zet uit, stijgt langs de spoel, waarna het door de zwaartekracht door de buis naar de verwarmingsradiator stroomt. Wanneer het de radiator binnenkomt, verdringt de verwarmde vloeistof het koude koelmiddel, dat weer opwarmt in de spiraal. Zo wordt de natuurlijke watercirculatie door het systeem uitgevoerd.Om circulatie van het koelmiddel door het systeem te creëren, is het nodig om de lengte en diameter van de spoel nauwkeurig te berekenen, de hellingshoeken van de aanvoer en retour te behouden, en nog veel meer. Het belang van deze berekeningen mag niet worden onderschat, aangezien een apparaat dat niet werkt gewoon niet zo erg is als de gevolgen van een waterslag die kan optreden als het koelmiddel kookt.
Dit type warmtewisselaar heeft echter ook zijn nadelen, namelijk:
- de complexiteit van berekeningen en fabricage;
- constante bewaking van temperatuur en druk in het systeem;
- hoge stroomsnelheid van de koelvloeistof veroorzaakt door de verdamping van vloeistof uit het expansievat. En als er water wordt gebruikt, moet de vloeistof worden afgetapt als het systeem in de winter niet wordt gebruikt;
- een aanzienlijke afname van de temperatuur van de uitlaatgassen, wat een afname van de stuwkracht en onvolledige verbranding van het gebruikte type brandstof kan veroorzaken.
Ondanks deze tekortkomingen kan een dergelijke warmtewisselaar echter onafhankelijk worden gemaakt door iedereen die weet hoe hij met het instrument moet omgaan en die op zijn minst kennis van de natuurkunde op school heeft.
Luchtwarmtewisselaar
Een vergelijkbare structuur, die op de schoorsteen van een warmtegenererend apparaat is geïnstalleerd, bestaat in de regel uit een metalen behuizing waarin verschillende inlaat- en uitlaatleidingen zijn gemonteerd. Het werkingsprincipe van dit type warmtewisselaar is vrij eenvoudig.
Van onderaf verlaat, volgens het convectieprincipe, koude lucht die de nozzles binnenkomt, na verwarming, het bovenste deel van de warmtewisselaar rechtstreeks in de verwarmde kamer. Dit werkingsprincipe maakt het mogelijk om de efficiëntie van het warmtegenererende apparaat aanzienlijk te verhogen en het brandstofverbruik 2-3 keer te verminderen.
Het is vrij eenvoudig om onafhankelijk een warmtewisselaar voor een schoorsteen te maken, met een lasmachine, een slijper, metalen buizen met verschillende diameters, de wens en het vermogen om het gereedschap te hanteren.
Materiaal:
- metalen plaat 350x350x1 mm;
- een buis met een diameter van een inch en een kwart en een lengte van 2,4 m;
- een stuk buis met een diameter van 50 mm;
- metalen container of 20 l emmer motorolie.
Fabricage:
- maak einddelen, waarvoor u cirkels uit een plaat metaal moet snijden. Het is noodzakelijk dat de diameter van de pluggen overeenkomt met de diameter van de vooraf voorbereide houder;
- in het midden van de plug wordt een gat uitgesneden voor een centrale buis van 60 mm;
- markeer en snijd langs de randen van de omtrek van de pijpgaten in een inch en een kwart;
- er zouden twee van dergelijke cirkels moeten zijn;
- snijd een buis met een diameter van 1¼ met een slijper in 8 gelijke buizen van ongeveer 30 cm lang;
- las een stuk buis van 300 mm met een diameter van 60 mm aan het centrale gat van de pluggen;
- las 8 secties van 1¼ pijp rond de omtrek;
Een vergelijkbare constructie zou eruit moeten komen
Vervolgens moet u een warmtewisselaarlichaam maken van de voorbereide container. Dit vereist:
- snijd de bodem van de container af met een snijmachine;
- maak een gat in het midden vanaf de zijkanten van het lichaam langs de diameter van de schoorsteen;
- het is noodzakelijk om buizen met de overeenkomstige diameter aan de zijgaten van het lichaam te lassen;
- Steek de voorbereide kern in de behuizing en las deze aan de behuizing. De afgewerkte structuur moet worden geverfd met hittebestendige verf.
Nu moet je de warmtewisselaar op de schoorsteenpijp installeren en genieten van de warmte.
Je kunt ook de video bekijken van het hele proces van het maken van een warmtewisselaar met je eigen handen.
Hoe maak je een zelfgemaakte schoorsteenconvector om de lucht te verwarmen? (+ gedetailleerde video)
Om de eenvoudigste convector te maken die de luchtverwarming verbetert in dezelfde kamer waar de ketel zich bevindt, heeft u het volgende nodig:
- Lasapparaat.
- Minstens 8-10 dunne stalen buizen met een diameter van ongeveer 32 mm en een lengte van ongeveer 50-60 cm. Idealiter neemt u roestvrij staal van voedingskwaliteit. Erger nog, maar ook gegalvaniseerd staal is voldoende.In vorm - neem meestal ronde buizen, maar vierkante of rechthoekige secties zijn ook geschikt.
De installatie wordt als volgt uitgevoerd: deze buizen moeten in een cirkel rond de schoorsteen worden gelast, zo dicht mogelijk bij de vuurhaard.
Overzicht van Furanflex-polymere schoorstenen: kenmerken, voor- en nadelen
Hoe de schoorsteen te reinigen van roet met aardappelschillen?
Vergelijkbare berichten
Trompet op tin
Dit type warmtewisselaar is vrij praktisch en eenvoudig. Kortom, de schoorsteen is gewikkeld in een metalen of koperen buis, die constant opwarmt en de lucht die erdoorheen beweegt snel warm wordt. Door middel van halfautomatisch of argonlassen kan een spiraal aan de schoorsteen worden gelast. Je kunt het ook fixeren met tin, nadat je de schoorsteen eerder hebt ontvet met fosforzuur.
