Urządzenia grzewcze, które wytwarzają ciepło w wyniku spalania paliwa, nie są w stanie normalnie pracować bez komina lub po prostu komina. Przez komin do atmosfery uwalniane są toksyczne produkty spalania, które są niebezpieczne dla zdrowia i życia ludzi. Jednak wraz ze spalinami do komina odprowadzana jest dość duża ilość użytecznego ciepła, które nadal mogłoby służyć do ogrzewania pomieszczeń. Aby nie dopuścić do przedostawania się cennego ciepła do komina można zamontować specjalny wymiennik ciepła, który znacznie zwiększa sprawność urządzenia wytwarzającego ciepło.
Zasada działania i konstrukcja
Obecnie istnieją różne opcje kominowych wymienników ciepła, których konstrukcja i zasada działania są ogólnie podobne. Wymiennik ciepła składa się z wydrążonego korpusu z rurami wlotowymi i wylotowymi. W obudowie zamontowany jest mechanizm „hamulca” odprowadzający spaliny. Zazwyczaj jest to system zaworów zębatych montowanych na osi. Klapy można obracać, tworząc zygzakowaty komin o różnej długości. Regulacja zaworów umożliwia ustawienie najbardziej efektywnego stosunku wymiany ciepła i ciągu w kominie, nie naruszając przy tym norm bezpieczeństwa podczas eksploatacji. Istnieją również prostsze modele wymienników ciepła, bez zmiennego układu zaworów.
Konieczność zainstalowania wymiennika ciepła na kominie i zasada działania
Aby ciepłe powietrze nie było marnowane, na kominie zamontowany jest wymiennik ciepła
Nowoczesne piece do sauny są zaprojektowane tak, aby urządzenia w krótkim czasie osiągały maksymalną temperaturę wewnątrz paleniska i utrzymywały ją na tym poziomie przez długi czas. Podczas pracy z komina wydostaje się przez rurę znaczna ilość niewykorzystanego ciepła. Energia cieplna takiego planu nadaje się do ogrzewania wody lub ogrzewania pomieszczeń sąsiadujących z łaźnią parową. Najlepiej wykorzystać ciepło uwalniane podczas spalania drewna i uzupełnić urządzenie o fabryczny lub domowy wymiennik ciepła. Takie elementy do podgrzewania wody dzielą się na trzy typy:
- wężownica do standardowego komina wbudowana we wnętrze nagrzewnicy;
- wymiennik ciepła do komina zewnętrznego, ogrzewany ze ściany pieca;
- obieg wody, który zbiera energię cieplną ze spalin.
Cewka jest wbudowana w palenisko i umieszczona tak, aby rura nie była narażona na bezpośrednie działanie płomienia. Element ten należy umieścić na drodze wychodzących produktów spalania, w takim przypadku będzie służył jak najdłużej i nie zacznie się wypalać. W konstrukcjach tego typu woda nagrzeje się wystarczająco szybko, ale jednocześnie urządzenie zacznie zmniejszać moc urządzenia do ogrzewania. Urządzenie do użytku na zewnątrz jest proste w konstrukcji i przystępne cenowo, ale nie jest łatwe w utrzymaniu i wymaga ciągłego uzupełniania zapasów wody. Takie zbiorniki są zawieszone po bokach paleniska i ogrzewane z niego promieniowaniem podczerwonym.
Za najlepszą opcję uważa się piece kategorii sauny z wymiennikami ciepła na kominie, którymi są piecyki przepływowe o pojemności 5-10 litrów. Do elementu tego typu można dołączyć część ze zdalnym magazynem, którego objętość waha się od 60-120 litrów, biorąc pod uwagę charakterystykę mocy urządzenia. Podczas procesu podgrzewania woda w zbiorniku osiąga wymaganą temperaturę.
Jakiego materiału użyć
Lepiej jest wykonać wymiennik ciepła do komina ze stali nierdzewnej o jakości spożywczej. Nawet w wysokich temperaturach parametry fizyczne tego metalu nie zmieniają się, ponieważ spoiny są dość mocne, a nikiel w reakcji z tlenem tworzy film ochronny odporny na kwasy i sole.
Jeśli mówimy o stosowaniu cynku, to po podgrzaniu do 200˚C zaczyna on parować, a przy 500˚C stężenie pary w powietrzu osiąga krytyczny dla człowieka poziom. Ale jeśli zainstalowałeś cynkowanie na urządzeniu, a jednocześnie nie nagrzewa się ono powyżej 200˚C, to nie musisz się martwić. Możesz użyć ocynkowanego materiału, ponieważ poprawia mieszanie powietrza wokół urządzenia. I chociaż taki wymiennik ciepła nie jest przewidziany do stałego ogrzewania pomieszczenia, ale w celu szybkiego ogrzania, na przykład wanny lub strychu, jest to odpowiednia opcja.
Samodzielna instalacja wymiennika ciepła jest dość łatwa i prosta. To urządzenie można zamontować na zwykłym piecu, a następnie zamurować, podobnie jak sam piekarnik. Układanie cegieł można również wykonywać na krawędzi - nie ucierpi na tym stabilność konstrukcji.
Cel i funkcje
Wymiennik ciepła przeznaczony jest do odbioru ciepła z ogrzanego powietrza krążącego w kominie. Konstrukcja urządzenia uzależniona jest od średnicy i kształtu komina, materiału użytego do wykonania wymiennika ciepła, mocy urządzenia wytwarzającego ciepło oraz nośnika ciepła.
Wymienniki ciepła są klasyfikowane, w zależności od nośnika ciepła, na ciecz i powietrze. Urządzenia typu pneumatycznego są najłatwiejsze w produkcji, jednak nie są one najbardziej efektywne. Takie urządzenia wymagają lepszego materiału i wydajności, ale są bardziej wydajne niż urządzenia z chłodzeniem powietrznym.
Rodzaje wymienników ciepła
Podczas doboru opisywanego urządzenia można znaleźć produkty różnego typu. Najczęściej stosowane wymienniki ciepła wykonywane są w postaci wężownicy. Popularne są również urządzenia z tektury falistej. Ponadto wiele osób używa produktów, w których powietrze działa jako chłodziwo.
Ze względu na rodzaj nośnika ciepła prawie wszystkie urządzenia można podzielić na te, które wykorzystują powietrze i produkty podgrzewające wodę. Urządzenia pierwszego typu mają prostszą konstrukcję, ale są mniej wydajne.
Jeśli chcesz, możesz własnoręcznie stworzyć wymiennik ciepła do instalacji na kominie. Będzie to wymagało narzędzi, takich jak szlifierka i spawarka.
Płynny wymiennik ciepła
Standardowym wymiennikiem ciepła używanym z nośnikiem ciepła jest metalowa wężownica o wysokim współczynniku przewodzenia ciepła w bezpośrednim kontraście do wewnętrznej powierzchni komina. Dla lepszej wymiany ciepła i bezpieczeństwa cewka jest umieszczona w metalowej obudowie i dobrze izolowana od wewnątrz niepalną izolacją, zwykle wełną bazaltową.
Cała konstrukcja jest zamontowana na odcinku kominowym. Końce wężownicy wyprowadzone są przez korpus wymiennika ciepła i podłączone do instalacji grzewczej, na szczycie której umieszczony jest zbiornik wyrównawczy. Do wykonania cewki najlepiej nadaje się wyżarzona rura miedziana. Dodatkowo taki wymiennik ciepła ze względu na wysoki współczynnik przewodności cieplnej będzie miał wymiary 7 razy mniejsze niż urządzenie wykonane ze stali.
Ciecz nagrzewa się i, rozszerzając się, unosi się wzdłuż wężownicy, po czym grawitacyjnie przepływa przez rurę do grzejnika. Po wejściu do chłodnicy podgrzana ciecz wypiera zimny płyn chłodzący, który ponownie się nagrzewa w wężownicy. W ten sposób odbywa się naturalny obieg wody w systemie.Aby stworzyć cyrkulację chłodziwa w systemie, wymagane jest dokładne obliczenie długości i średnicy cewki, utrzymanie kątów nachylenia zasilania i powrotu i wiele więcej. Nie należy lekceważyć znaczenia tych obliczeń, ponieważ niedziałające urządzenie po prostu nie jest tak złe, jak konsekwencje uderzenia wodnego, które może wystąpić, gdy płyn chłodzący wrze.
Jednak ten typ wymiennika ciepła ma również swoje wady, a mianowicie:
- złożoność obliczeń i produkcji;
- stały monitoring temperatury i ciśnienia w układzie;
- wysokie natężenie przepływu chłodziwa spowodowane parowaniem cieczy ze zbiornika wyrównawczego. A jeśli używana jest woda, to jeśli system nie jest używany zimą, płyn należy spuścić;
- znaczny spadek temperatury spalin, co może spowodować spadek ciągu i niepełne spalanie stosowanego rodzaju paliwa.
Jednak pomimo tych niedociągnięć, taki wymiennik ciepła może wykonać samodzielnie każda osoba, która umie posługiwać się narzędziem i ma co najmniej szkolną wiedzę z zakresu fizyki.
Wymiennik ciepła powietrza
Podobna konstrukcja, która jest instalowana na kominie urządzenia wytwarzającego ciepło, z reguły składa się z metalowej obudowy, w której zamontowanych jest kilka rur wlotowych i wylotowych. Zasada działania tego typu wymiennika ciepła jest dość prosta.
Od dołu, zgodnie z zasadą konwekcji, zimne powietrze wchodzące do dysz po podgrzaniu opuszcza górną część wymiennika ciepła bezpośrednio do ogrzewanego pomieszczenia. Ta zasada działania umożliwia znaczne zwiększenie wydajności urządzenia wytwarzającego ciepło i 2-3 krotne zmniejszenie zużycia paliwa.
Samodzielne wykonanie wymiennika ciepła do komina jest dość proste, mając spawarkę, szlifierkę, metalowe rury o różnych średnicach, chęci i umiejętności obsługi narzędzia.
Materiał:
- blacha 350x350x1 mm;
- rura o średnicy cala i jednej czwartej i długości 2,4 m;
- kawałek rury o średnicy 50 mm;
- metalowy pojemnik lub 20 l wiadro oleju silnikowego.
Produkcja:
- utwórz części końcowe, dla których musisz wyciąć okręgi z arkusza metalu. Konieczne jest, aby średnica zatyczek odpowiadała średnicy wcześniej przygotowanego pojemnika;
- w środku korka wycina się otwór na rurę centralną 60 mm;
- zaznacz i wytnij cal i ćwierć otworów rury wzdłuż krawędzi koła;
- powinny być dwa takie koła;
- przeciąć rurę o średnicy 1¼ za pomocą szlifierki na 8 równych rur o długości około 30 cm;
- przyspawać odcinek 300 mm rury o średnicy 60 mm do centralnego otworu zaślepek;
- przyspawać na obwodzie 8 odcinków 1¼ rury;
Powinna wyjść podobna konstrukcja
Następnie z przygotowanego pojemnika należy wykonać korpus wymiennika ciepła. Będzie to wymagało:
- przeciąć dno pojemnika maszyną do cięcia;
- zrobić otwór pośrodku z boków korpusu wzdłuż średnicy komina;
- konieczne jest spawanie rur o odpowiedniej średnicy do bocznych otworów korpusu;
- Przygotowany rdzeń włożyć do obudowy i przyspawać do obudowy. Gotową konstrukcję należy pomalować farbą żaroodporną.
Teraz musisz zainstalować wymiennik ciepła na rurze komina i cieszyć się ciepłem.
Możesz również obejrzeć wideo z całego procesu tworzenia wymiennika ciepła własnymi rękami.
Jak zrobić domowy konwektor kominowy do ogrzewania powietrza? (+ szczegółowe wideo)
Aby stworzyć najprostszy konwektor, który poprawi ogrzewanie powietrza w tym samym pomieszczeniu, w którym znajduje się kocioł, będziesz potrzebować:
- Spawarka.
- Co najmniej 8-10 cienkich stalowych rurek o średnicy około 32 mm i długości około 50-60 cm Najlepiej, jeśli weźmiesz stal nierdzewną dopuszczoną do kontaktu z żywnością. Gorzej, ale zrobi to również stal ocynkowana.W kształcie - zwykle mają okrągłe rury, ale odpowiednie są również przekroje kwadratowe lub prostokątne.
Montaż przeprowadza się w następujący sposób: rury te należy spawać po okręgu wokół komina, jak najbliżej paleniska.
Przegląd kominów polimerowych Furanflex: charakterystyka, zalety i wady
Jak oczyścić komin z sadzy obierkami ziemniaczanymi?
Podobne posty
Trąbka na puszce
Ten typ wymiennika ciepła jest dość praktyczny i prosty. Zasadniczo komin jest owinięty metalową lub miedzianą rurą, która stale się nagrzewa, a przepływające przez niego powietrze szybko się nagrzewa. Spiralę można przyspawać do komina metodą spawania półautomatycznego lub argonem. Można to również naprawić cyną, uprzednio odtłuszczając komin kwasem fosforowym.
