Hlavní typy tepelných výměníků v peci a způsoby jejich instalace

Navzdory rozšířenému používání moderních topných kotlů, tradiční kamna neztrácí svůj význam. Nicméně, jejich účinnost někdy nechává hodně být požadovaný. Instalace výměníku tepla do pece z něj učiní opravdu univerzální. Zahřeje se nejen okolní vzduch, ale také chladivo cirkulující systémem. Zakoupení nového plného kotle není vždy vhodné. Zejména pokud má horlivý majitel touhu, příležitost a průvodce k akci.

Princip činnosti a funkce tepelného výměníku

Zařízení pro výměnu tepla kapalinou je nádrž, která je součástí konstrukce pece, která je vybavena pro připojení k potrubí. Nádrž se zahřívá ve styku s produkty spalování paliva a přenáší tuto energii do vody. Voda, která prochází systémem, vydává teplo topným zařízením - radiátorům, ze kterých se vzduch konvekčně ohřívá. Ohřívání nádrže může být přímé nebo nepřímé a cirkulace chladicího média může být přirozená nebo nucená.

Chladicí kapalina

Místo vody se často používají nemrznoucí prostředky na bázi ethylenglykolu, propylenglykolu, alkoholu nebo oleje. Jejich hlavní výhodou je nízká teplota tuhnutí, která je v rozmezí -30 až -70 ° C. Přesná čísla závisí na chemickém složení a koncentraci kapaliny. Použití takové chemie poskytuje několik výhod:

• ochrana prvků systému před poškozením v důsledku odmrazování;
• protikorozní ochrana díky vhodným přísadám;
• nepřítomnost abraziv, solí a jiných nečistot, které ničí (ucpávají) potrubí nebo tvarovky.

Některé výměníky tepla, například pro vanu, slouží nejen topným zařízením, ale také sprchám nebo samostatné nádrži. Proto se zde používá voda. Aby nedocházelo k odmrazování, je zařízení navrženo tak, aby tekoucí voda nezabírala příliš dlouho. Pokud je lázeň nebo sauna často vytápěna a obálky budovy jsou izolovány vysoce kvalitní, je problém odstraněn.

Propylenglykol je drahý, alkohol a olej jsou hořlavé a ethylenglykol je vysoce toxické chladivo.

Funkce výměníku tepla

Funkce zásobníku na výměnu tepla, jako součást struktury pece, je příjem a přenos tepla do chladicího média ze spalin. Ale jako prvek širšího systému (vytápění, zásobování vodou) řeší několik problémů.

• Distribuujte teplo rovnoměrně a ekonomicky po vytápěných místnostech.
• Zajistěte dům (chata, chalupa, lázeňský dům, byt atd.) Teplou vodou.
• Nasbírejte tepelnou energii pro použití s ​​nečinným sporákem.

Akumulátor tepla připojený k tepelnému výměníku pro kamna na dřevo spaluje energii díky tepelné kapacitě skladovacího činidla. Lze jej tedy vyrobit izolováním jakéhokoli kontejneru. Hlaveň vytěsněná montážní pěnou a částečně naplněná sutí nebo pískem je již akumulátory tepla. Pokud jej vybavíte čtyřmi trubkami a připojíte správně, jednotka se stane funkčním prvkem systému.

Po ochlazení 1 ° C ohřeje voda 1 m3 klidného vzduchu při 4 ° C. S tím je spojeno úspěšné použití vodních tepelných akumulátorů.

Druhy tepelných výměníků

Jednoduché zařízení může být efektivní mnoha způsoby - v závislosti na typu. Klasifikace se provádí podle několika kritérií. Různé modely průmyslových nebo řemeslných výměníků tepla, například ve vaně, se liší:

• konstrukce
• místo instalace
• materiál.

Tyto faktory se vzájemně ovlivňují a vlastnosti jednotky pro výměnu tepla jako celku: její náklady, účinnost, produktivita, objem systému, složitost instalace atd.

Design

Konstrukční rozdíly do značné míry závisí na účelu produktu. Například ohřev promývací vody zahrnuje značné množství a intenzivní přenos tepla. A použití pouze pro vytápění vyžaduje postupný přenos tepla do chladicí kapaliny.

• Cívka je trubka ohnutá pod různými úhly. Zahřívá se rychle, ale často nemá dostatečný objem. Vhodné pro instalaci do dřevěného ohniště, za ohništěm, do kamna, do komína (pokud je spirála spirála).
• Registr je analogem trubkového radiátoru, snad nejpopulárnějšího, univerzálního, energeticky účinného. Zpravidla se jedná o několik trubek velkých průměrů spojených tenkými trubkami. Volba konkrétní formy a umístění instalace je omezena autorovou představivostí a obecným schématem.
• Diplomat - jedna nebo více vzájemně propojených nádob s tryskami. Jedná se o běžný model, který lze snadno sestavit a nainstalovat. Koupelnová pec s tepelným výměníkem tohoto typu bude poskytovat teplo, teplo, horkou vodu. Nevýhody - značné množství snižuje rychlost topení, omezuje výběr místa pro instalaci. Primitivní forma nepřispívá k úplnému přenosu tepla a narušuje zahřívání částí samotných kamen. Je proto vhodný pouze pro instalaci uvnitř ohřívače (pokud mluvíme o vaně), pro něj nebo pro pec.
• Vodní plášť - plášť nainstalovaný na částech generátoru tepla vyhřívaného zevnitř. Často se jedná o válec s tryskami, který se nosí na komíně. Pro řemeslnou montáž je obtížné, je náchylné k úniku, ale nevyžaduje instalaci kamny pro instalaci a je docela efektivní.

Volba modelu obvykle není spojena ani tak s účinností a cenou, jako se složitostí instalace. Například některé modifikace „košil“, „cívek“ a „diplomatů“ jsou namontovány bez demontáže pece. Maximální je modernizace části potrubí nebo nahrazení litinové desky (pro vaření) „diplomatem“.

Registry přenosu tepla jsou obecně výhodnější než jiná zařízení. Jsou však instalovány pouze při stavbě nového sporáku nebo při závažné změně staré.

Materiál

Při navrhování kamen nebo krbů s tepelným výměníkem bere inženýr (nebo kamna) v úvahu parametry materiálů. Nezbytné vlastnosti - požární odolnost, pružnost, odolnost proti korozi, tepelná kapacita, tepelná vodivost. Tyto vlastnosti mají pouze kovy.

• Ocel je dokonalá ve všech ohledech kromě odolnosti proti korozi. Pokud je však chladicí kapalina vždy naplněna, nebude rezivět.
• Nerezová ocel nemá nevýhody, s výjimkou vysoké ceny a složitosti svařování. Pozinkovaná ocel se téměř nikdy nepoužívá kvůli toxickým emisím spojeným s vysokými teplotami.
• Litina, jejíž nevýhodou je složitost svařování a vysoká pravděpodobnost praskání (kvůli náhlým změnám teploty během nerovnoměrného zahřívání).
• Měď, která je dobrá pro všechny, s výjimkou vysoké ceny a pájení dílů. Pájka „nedrží“ silné teplo, pokud je voda vypuštěna, takže použití mědi je omezené.

Výběr obvykle souvisí s dostupností nebo dostupností materiálu. Často existují koupelnová kamna s litinovým tepelným výměníkem, což je upravená baterie. Upřesnění spočívá ve vaření spojů sekcí a zátek v dalších otvorech. Tím se získá registr přenosu tepla, který má všechny potřebné vlastnosti. Jeho nevýhodou je těžkopádnost, která omezuje výběr místa.

Výroba pro kutily

Rozhodnutí o vlastní produkci zpravidla ukazuje na přítomnost nějakého nástroje a dovedností s ním pracovat. V ideálním případě potřebujete plnohodnotnou dílnu s svěrákem, svařováním (dva typy), pracovním stolem, kovadlinou atd.Pokud zařízení ponechává mnoho přání, je možné sestavit nejjednodušší modifikaci - měděnou spirálovou cívku.

Plusy této možnosti:

• Měď je relativně snadno ohýbatelná, pájecí.
• Cívka neobsahuje sloučeniny, které jsou vystaveny extrémnímu teplu.
• Spirální forma je jednoduchá, univerzální a složité vybavení není potřeba.
• Instalace takového zařízení pro výměnu tepla nevyžaduje zásadní upgrade konstrukce pece.

Koupelnová kamna s takovým výměníkem tepla se vypořádají se vším, co od ní lze očekávat: zajistí provoz 2 - 3 radiátorů, ohřívá vodu v malé nádrži. Nicméně pro mikroklima v parní místnosti ohřívač odpovídá.

Spotřební materiály

Ze speciálních nástrojů pro práci s mědí je zapotřebí pouze plynový hořák. Profesionál bude potřebovat řezačku trubek, zkosenou hranu, kovový kartáč správné velikosti. To vše však nahrazuje bruska, pilník (rašpl), měkká brusná houba. Spotřební materiál bude také potřebovat minimum:

• žíhaná měděná trubka v šachtě d32, délka 3,5 - 4,5 m (v závislosti na komínu d);
• přechodné zásuvky na vodu (pájení nití) d32 * 1,25 ”- 2 ks;
• obyčejná nízkoteplotní a tvrdá měděná pájka pro tvrdé pájení za horka (650 - 750 ° C);
• tavicí pasta;
• měkká brusná houba;
• propan-butanový plyn pro pájení na střední teplotu - 1 válec (0,5 l);
• promytý prosetý jemný písek - 5 - 6 kg;
• potrubí, kohouty, ventily „Mayevsky“, radiátory.

Je vyžadován „ohýbačka trubek“ - rovnoměrná kulatina. Výměník tepla pro vařič získá pomocí jeho spirálové cívky. Délka kmene je alespoň 1 ma průměr je stejný jako rozměry komína na výstupu z pece. Parametr zpravidla závisí na velikosti pece a není menší než 10 cm.

Protokol by měl být pevně připevněn a upevněn silnými šrouby / hmoždinkami mezi dvěma stromy nebo stěnami.

Sestavovací algoritmus

Nejobtížnější částí sestavy je spirálovitý tvar. K tomu je nutné potrubí ohnout pomocí pevně nainstalovaného protokolu. Nespálenou měď nelze ohnout, takže si musíte koupit přesně ten v zátokách. Nejjednodušší způsob instalace výměníku tepla „coil“ v ​​cihlové peci (pro vytápění) je instalace v komíně. Algoritmus akcí:

1. Jeden konec potrubí bezpečně zastrčte například utěsněnou tovární zátkou.
2. Naplňte trubku pískem, rozlijte ji vodou, poklepejte na ni kladivem a utěsněte ji „pěchotou“. Může to být plastová trubka nebo utopená gumová hadice.
3. Když je trubka plná, uzavřete výplň co nejvíce a potom připojte druhý konec. Pokuste se písek „vyrovnat“.
4. Na kulatinu přišroubujte U nebo kulatou svorku, která drží trubku pevně. Základna „P“ je kolmá na ohýbačku trubek blíže ke konci a obvodové uspořádání nehraje roli.
5. Vložte konec šachty do svorky, začněte pomalu navíjet trubku na kládu.
6. Pokud se někde objevila hala, znamená to, že v tomto místě není písek dostatečně těsný. Je vhodné začít znovu a znovu, ale teoreticky se můžete pokusit poklepat kladivem do haly.
7. Pokud je komín d 150 a délka zátoky je 4,5, měli byste získat 8 - 9 závitů spirály (výška ne více než 35 - 40 cm), jakož i dva „ocasy“ 30 - 40 cm.
8. Odřízněte zátky, očistěte písek a opláchněte spirálu.
9. Připájejte přechodné vodní zásuvky na konce spirály.
10. Odstraňte kryt zakrývající topné těleso, nebo odstraňte posuvnou bránu (odstraňte část komína).
11. Položte „cívku“ na potrubí co nejblíže k sporáku.
12. Znovu sestavte komín s přihlédnutím k nezbytným těsnicím látkám, vinutím (pokud byly).

Nyní můžete nainstalovat a připojit zbývající prvky topného systému, včetně otevřené expanzní nádrže typu samovar, potrubí, kohouty, radiátory, vzduchové ventily. Pro zlepšení přirozené cirkulace by neměl být průměr potrubí mnohem menší než velikost cívky.Ideálně to bude také měď stejného průměru.

Pravděpodobnou obtíží je snížení průvanu v důsledku neúmyslného odvádění tepla z komína. Řešením je zvětšení délky komína.

Možnosti provedení výměny tepla

Instalace zařízení na výměnu tepla jakéhokoli druhu vyžaduje značné množství práce, zejména pokud je jeho účinnost velmi důležitá. Například nejjednodušší spirála v komíně se může mírně zahřát a bez cirkulace nemůže vůbec cirkulovat. Pak musíte přijmout opatření až do odmítnutí takového návrhu. Prakticky jediný výměník tepla pro pec instalovaný na různých místech poskytuje odlišnou účinnost. Podmíněně je možné vyrobit takovou TOP, počínaje nejúčinnější variantou:

• registr pecí z litiny nebo oceli ve tvaru U;
• vodní košili kolem ohniště nebo na kterémkoli z jeho povrchů;
• Diplomat ve tvaru písmene U v ohništi;
• diplomat přímo nad nebo za topeništěm s maximálním kontaktem;
• vodní košile kolem ohřívače;
• registr, diplomat nebo cívka v topném tělese;
• diplomat nebo cívka za topným tělesem;
• vodní košile v komíně.

Komínová cívka je podmíněně nejméně efektivní možností. Avšak jednoduchost zařízení často eliminuje nevýhody. Kromě toho je účinnost různými způsoby vylepšena. Mezi nimi - cívková podšívka s tepelně izolovaným pláštěm s vyplněním dutin pískem nebo instalací konstrukce přímo do ohřívače.

Všechna jména jsou podmíněna. Například taková konstrukce továrny není neobvyklá, když je nad topným tělesem postavena nádoba ve tvaru krychle. Může být považována za košili nebo diplomata.

Správné připojení

Součástí systému je krbová kamna nebo krb s výměníkem tepla. Pro jeho energeticky efektivní provoz zůstává cirkulace chladicího média klíčovým faktorem. I když je použití čerpadla zjevně nezbytné (například ve velkém dvoupatrovém nebo třípodlažním domě), je přirozená cirkulace důležitou věcí. Díky tomu se trubky díky odmrazování příliš neroztrhnou a voda nevyplaví tak snadno, pokud elektřina vytéká. Pro zlepšení oběhu je vhodné dodržovat následující pravidla:

• čím vyšší je běh trysek tepelného výměníku na výšku, tím lépe;
• expanzní nádrž je umístěna co nejvýše vedle kamen;
• potrubí vede do nádrže z horní trubky;
• potrubí z expanzní nádrže směřuje ke spodnímu vstupu chladiče;
• všechny vodorovné řezy jsou provedeny v úhlu (nejméně 3 mm na 1 m);
• výstup radiátoru pouze z opačné strany nebo diagonálně.

Dalším důležitým bodem je schopnost plynovodu napříč zeměmi. Čím vyšší je, tím lépe. Proto byste neměli zužovat průměr, zabudovat nadměrné ohyby, tvarovky a také používat rezavé vnitřní nebo plastové trubky.

Výměník tepla je instalován ve fázi montáže pece. Pokud mluvíme o starém designu, nemusíte být líní, abyste jej rozebrali. V tomto případě bude možné nainstalovat nejúčinnější zařízení tam, kde je to požadováno. Při průchodu bude provedena podrobná prohlídka zdiva, jakož i další podrobnosti. Vady a vady budou odstraněny.