Minkä tahansa lämmitysjärjestelmän pääelementti on erityinen laite - lämmönvaihdin talon lämmitykseen, jossa lämpö siirretään lämpögeneraattorista lämmönsiirtoon. Nykyaikaisilla markkinoilla on tarjolla suuri joukko erilaisia lämmityskattiloita, mutta niiden monimuotoisuus ei rajoita kotityöntekijöiden mielikuvitusta tällaisten laitteiden itsenäisestä valmistuksesta. Artikkelissamme lukijoita pyydetään selvittämään, miksi lämmitysjärjestelmää tarvitaan lämmönvaihtimeen, miten se tehdään omilla käsillä ja miten se voidaan kytkeä.
Lämmitysjärjestelmän lämmönvaihtimen toiminta
Kodin ilmanlämmitysjärjestelmissä käytetään useimmiten lämmitysjärjestelmän pintalämmönvaihtimia, joissa lämpöenergia siirretään laitteen metalliseinien läpi.
Lämmönvaihtimen kautta tapahtuvan lämmityksen periaate toteutetaan parhaiten kaasun, kiinteän polttoaineen tai sähkökattilan suunnittelussa. Vesi kiertää putkien läpi, jotka ovat kaarevat lämmitysyksikön sisään asennetun kelan muodossa, ja sitä kuumentaa palavan polttoaineen lämpötila. Lämmitetty jäähdytysneste menee lämmitysjärjestelmän putkilinjaan, ja se korvataan jäähdytetyllä vedellä lämmönvaihtimen pattereista.
Tähän saakka liesi on edelleen monissa yksittäisissä kodeissa perinteinen lämmönlähde. Se on hyvä pienen kotaa lämmittämiseen, mutta monitilaisessa mökissä sen lämpökapasiteetti on riittämätön. Siksi yksityistalossa tarvitaan lämmönvaihdin lämmitysjärjestelmässä, jotta liesi muutettaisiin täysivaltaiseksi vesilämmityskattilaksi. Lämmitykseen tarkoitetun kotitekoisen lämmönvaihtimen koon ja muodon tulisi sopia uunin polttoainekammion mittoihin. Putket ja patterit voidaan kytkeä tähän laitteeseen, ja sitten talon lämmitys muuttuu tehokkaammaksi.
Lämmönvaihtimien tyypit
Käytännöllisemmät veden lämmönvaihtimet lämmitykseen. Tämä johtuu siitä, että vesi siirtää lämpöenergiaa paljon paremmin kuin ilma. Kuitenkin myös lämmitykseen tarkoitettu ilmalämmönvaihdin löytyy sovelluksesta. Lämmitykseen käytetään veden ja ilman lisäksi myös savupiipun lämmönvaihdin, jota ei asenneta sisälle vaan sen ulkopuolelle.
Kaikki teollisuuslämmityslaitteet on varustettu lämmönvaihtimilla, joiden rakenne on mukautettu maksimaalisesti veden tehokkaaseen lämmitykseen.
Tehtaassa lämmönvaihtimet on valmistettu kuparista. Putki on käämi, jonka mutkien yli on monia levyjä, mikä tarjoaa suuren alueen lämmönsiirron.
On melkein mahdotonta rakentaa kodin lämmönvaihdin lämmitykseen kotona niin, että se on täsmälleen sama kuin tehdas. Siksi sinun on valittava helpompi vaihtoehto.
Järjestelmälaite
Kotitekoisen lämmönvaihtimen toimintaperiaate on, että takka siirtää energiaa siihen polttopuun tai hiilen polttamisesta ja lämmitetty vesi suuntautuu putkien kautta kaikkiin huoneisiin. Tämä lämmitysmenetelmä antaa talon asukkaille mahdollisuuden nauttia tasaisesta lämmönjaosta.Lisäksi kaikki huoneet lämpenevät paljon nopeammin ja polttoainekulut vähenevät.
Omakotitalon lämmitystä voidaan parantaa kahdella tavalla:
- rakenna uuni tyhjästä tietylle lämmönvaihtimen koolle;
- asenna uunin kokoiseksi tehty kotitekoinen lämmönvaihdin olemassa olevaan uuniin.
Tehtyään lämmönvaihtimen lämmitykseen omilla käsillään, ja talonomistaja voi olla varma, että hänen vesipiirillä varustettu liesi ei toimi huonommin kuin todellinen kiinteän polttoaineen kattila. Ainoa ero on, että uunissa lämmönvaihtimen sisääntulon sijainti on hiukan korkeampi lattian yläpuolella kuin tehdaskattiloissa. Tämä on melko merkittävä ero, joka voi vaikuttaa jäähdytysnesteen luonnollisen kiertonopeuteen.
Lämmönvaihdin on kytkettävä lämmitysjärjestelmään siten, että kylmän veden imuputki (paluu) on mahdollisimman alhaalla.
Aivan kuten perinteisessä lämmitysjärjestelmässä, putkistojen yläosaan on asennettava paisuntasäiliö. Se kompensoi lämmitetyn veden määrän muutosta ja vapauttaa ilmakuplat järjestelmästä. Jos lämmitys lämmönvaihtimen kautta, jolla on luonnollinen kierto, ei riitä suuren mökin lämmittämiseen, joudut asentamaan kiertovesipumpun järjestelmään.
Kotitekoisen lämmönvaihtimen kytkemiseksi lämmitykseen käytetään 2 liitintä: yksi alhaalta (kylmän veden sisääntulo) ja toinen ylhäältä (kuuma poisto). Lämmönvaihtimen asennuksen yhteydessä on välttämätöntä aikaansaada tarvittava putkien kaltevuus, kuten kaaviossa vaaditaan.
Lämmönvaihtimen lämmityksen edut
Jos ymmärrät miksi tarvitset lämmönvaihdin lämmitysjärjestelmässä, voit huomata useita ilmeisiä etuja:
- Helppo valmistus. Jos talossa on jo uuni, joudut kuluttamaan vain kotitekoisen lämmönvaihtimen valmistamiseen ja lämmitysjärjestelmän asentamiseen.
- Yhdistetty lämmitys. Talon lämmittämisen takan pinnalta lisätään myös vesilämmitysjärjestelmä.
- Erilaisia polttoaineita. Voit lämmittää uunin millä tahansa kiinteällä energialla, toisin kuin kattilat, jotka keskittyvät vain tietyntyyppisiin polttoaineisiin.
- Kaunis ulkonäkö. Venäläisen uunin perinteisen ilmeen säilyttäminen voi olla hyödyllistä, kun luodaan sisätiloja kansallisesti.
Lämmönvaihtimen kautta tapahtuvan lämmityksen haitoihin kuuluvat muun muassa: vähemmän korkea hyötysuhde verrattuna tehdaskattiloihin ja jäähdytysnesteen lämmitysintensiteetin automaattisen hallinnan puute.
Kuinka tehdä kotitekoinen lämmönvaihdin
Itse valmistetun lämmityksen lämmönvaihtimen muoto voi olla erilainen. Yleisin vaihtoehto on rekisteri useista teräs- tai kupariputkista, mutta käytetään myös levytyyppisiä näytteitä.
Lämpötila palamisvyöhykkeellä on erittäin korkea, etenkin kun kivihiili palaa. Siksi metallille, josta lämmönvaihtimen elementit valmistetaan, asetetaan tiukemmat vaatimukset, sen suunnittelun järkevyys ja hitsien laatu.
Valmistusmateriaalit
Lämmityksen vesilämmönvaihtimien tehtävänä on varmistaa optimaalinen lämmönsiirto, ja metallin lämmönjohtavuusaste on tärkeä tässä prosessissa. Esimerkiksi teräsputki johtaa lämpöä 7 kertaa heikommin kuin kuparin. Siksi samalla putken halkaisijalla saman määrän lämmön siirtämiseksi tarvitset 25 metriä teräsputkea 3,5 metrin kuparin sijasta.
Kuparilämmönvaihtimet ovat taloudellisimpia toiminnassa, mutta myös kalliita. Teräsputkesta valmistettuja lämmönvaihtimia, joiden halkaisija on vähintään 32 mm, pidetään helpommin saatavissa riippumattomaan valmistukseen.
Jos uunin on tarkoitus lämmittää hiilellä, on parempi asentaa valurautainen lämmönvaihdin. Tämä metalli on vahvempi, ja laitteen seinät eivät pala pitkään aikaan.
Lämmönvaihtimen tehon laskenta
Lämmitysjärjestelmän lämmönvaihtimen kapasiteettia on melko vaikea laskea etukäteen. Tätä varten on otettava huomioon liian monet tekijät: putken halkaisija, kelan pituus, metallin lämmönjohtavuus, polttoaineen palamislämpötila, jäähdytysnesteen kiertonopeus jne. Lämmönvaihtimen todellinen kyky selviytyä toiminnoistaan selviää vasta lämmitysjärjestelmän käynnistyksen jälkeen.
Laskelmissa voidaan suunnata, että 1 metri putkea, jonka läpimitta on 50 mm, toimii lämmönvaihtimena, antaa 1 kW lämpövoimaa.
Voit ottaa esimerkiksi minkä tahansa tunnetun kattilan mallin ja sen parametrien mukaisesti valmistaa oman kotitekoisen lämmönvaihtimen.
Suunnitteluominaisuuksia
Kodin lämmityksen lämmönvaihdin, joka on hitsattu sileäseinäisistä putkista, kutsutaan rekisteriksi. Se näyttää eräänlaiselta "hilalta", ja tämä on kotitekoisen lämmönvaihtimen suosituin muoto. Tämän suunnittelun lisäksi he tekevät myös yksinkertaisempia laitteita suorakaiteen tai lieriön muodossa. Tärkeintä on, että lämmönvaihdon pinta-ala on mahdollisimman suuri.
Kun teet lämmönvaihtimen omilla käsilläsi, on noudatettava useita ehtoja:
- lämmönvaihtimen sisäisten onteloiden on oltava vähintään 5 mm, muuten siinä oleva vesi voi kiehua;
- putken seinämän paksuuden tulisi olla vähintään 3 mm, jotta metalli ei pala;
- lämmönvaihtimen ja uunin seinien välissä olevan 10–15 mm: n raon tulisi kompensoida metallin paisuminen lämmityksen aikana.
Asennusominaisuudet
Helpoin tapa on asentaa lämmönvaihdin samanaikaisesti uunin rakennuksen kanssa. Jos asennat sen vanhaan uuniin, joudut purkamaan osan sen tiilestä.
menettely:
- Putkimainen lämmönvaihdin asennetaan suoraan uunin valmisteltuun perustaan suoraan uunin onteloon.
- Laittamalla tiilirivit edelleen, ne jättävät tilaa laitteen tulo- ja poistoputkille.
- Muurauksen valmistuttua lämmönvaihdin kytketään lämmitysjärjestelmään, järjestelmä täytetään vedellä ja tuotetaan uunin koesuuni.
Videomateriaali tarjoaa tutustua hyödyllisiin vinkkeihin lämmönvaihtimen itsevalmistamisesta:
Toistaiseksi olemme puhuneet vain veden lämmitysjärjestelmän lämmönvaihtimista. Kiinnitetään huomio muihin sovellusalueisiin.
Ilmalämmitys
Jos luonnehdit ilmalämmitysjärjestelmää, voimme sanoa, että sillä on enemmän miinuksia kuin plussa. Lämmityksen ilmalämmönvaihtimet eivät ole yleisiä yksityisellä asuinalueella, niitä ei ole vielä tunnetuksi.
Tämän järjestelmän etuna on kyky yhdistää lämmitys pakkoilmanvaihtoon. Mahdolliset virheet sen suunnittelussa ja asennuksessa voivat kuitenkin minimoida edut. Kanavissa kuulee tuuletinmelua ja huoneissa tunnetaan lämpötilan epätasapainoa.
Ilmanlämmityksen lämmönvaihtimet ovat olemassa sekä suoraa että epäsuoraa lämmitystä. Ensimmäisessä niistä kaasu tai dieselpolttoaine palaa suoraan itse lämmönvaihtimeen. Muut mallit käyttävät välijäähdytysnestettä.
Savupiipun lämmönvaihdin
"Käsityöläisten" mökkeissä ja kylpylöissä voit nähdä kotitekoisen veden- tai ilmalämmönvaihtimen, joka on asennettu pienen uunin savupiippuun. Se osoittautuu erittäin kannattavaksi: lämpö ei katoa savun kanssa, ja osa siitä palvelee veden lämmittämistä.
Asentamalla lämmönvaihdin savupiippuun lämmitystä varten saat melko suuren määrän kuumaa vettä. Tämä ei tietenkään riitä koko talon lämmittämiseen, vaan riittää yhden tai kahden lämpöpatterin sijoittamiseen pukuhuoneeseen.Savupiipussa on mahdollista käyttää lämmönvaihdinta sekä lämmittämiseen että veden nopeaan lämmittämiseen kylpylässä.
Tällainen laite voi olla hyvin yksinkertainen valmistaa. Perustana voit ottaa segmentin suuresta putkesta, jonka halkaisija on 500–700 mm, tai hitsata säiliö ruostumattomasta teräksestä. Rakenteen keskellä on pystysuora putki, joka vastaa savupiipun halkaisijaa, ja kaksi putkea tulisi hitsata ylhäältä ja pohjalta.
Lämmönvaihtimen lämpötilan ansiosta uunista poistuvat palamistuotteet jäähtyvät nopeasti. Tämän vuoksi savupiipun veto pienenee ja polttoaineen palaminen hidastuu jonkin verran.
Lämmönvaihtimen valmistaminen lämmitykseen omin käsin voi olla tapa järjestää talossa täysimittainen vedenlämmitys ostamatta kalliita laitteita.
