Jebkuras apkures sistēmas galvenais elements ir īpaša ierīce - siltummainis mājas sildīšanai, kurā siltums tiek pārnests no siltuma ģeneratora uz siltumnesēju. Mūsdienu tirgū tiek prezentēts liels skaits dažādu apkures katlu, taču visa to daudzveidība neierobežo mājas amatnieku iztēli attiecībā uz šādu ierīču neatkarīgu ražošanu. Mūsu rakstā lasītājiem tiks lūgts noskaidrot, kāpēc apkures sistēmā ir nepieciešams siltummainis, kā to izgatavot ar savām rokām un kā to savienot.
Siltummaiņa funkcija apkures sistēmā
Mājas gaisa sildīšanas sistēmās visbiežāk tiek izmantoti apkures sistēmas virsmas siltummaiņi, kur siltumenerģija tiek pārvadīta caur šīs ierīces metāla sienu virsmu.
Apkures princips, izmantojot siltummaini, vispilnīgāk tiek īstenots, projektējot gāzes, cietā kurināmā vai elektriskos katlus. Ūdens cirkulē caur caurulēm, kas izliektas spoles veidā, kas uzstādītas sildīšanas mezgla iekšpusē, un to silda degošās degvielas temperatūra. Apsildāmais dzesēšanas šķidrums nonāk apkures sistēmas cauruļvadā, un to aizstāj ar atdzesētu ūdeni no siltummaiņa radiatoriem.
Līdz šim daudzās individuālās mājās plīts joprojām ir tradicionālais siltuma avots. Tas ir labi, lai sildītu nelielu būda, tomēr daudzistabu namiņā tā siltumietilpība ir nepietiekama. Tāpēc privātmājā ir nepieciešams siltummainis apkures sistēmā, lai krāsni pārvērstu par pilnvērtīgu ūdens sildīšanas katlu. Apkures mājās gatavota siltummaiņa lielumam un formai vajadzētu ietilpt krāsns degvielas kameras izmēros. Šai ierīcei var pievienot caurules un radiatorus, un tad mājas apkure kļūs efektīvāka.
Siltummaiņu veidi
Praktiskāki ūdens siltummaiņi apkurei. Tas ir tāpēc, ka ūdens siltumenerģiju pārnes daudz labāk nekā gaiss. Tomēr izmantojams ir arī gaisa siltummainis apkurei. Papildus ūdenim un gaisam apkurei tiek izmantots arī skursteņa siltummainis, kas tiek uzstādīts nevis iekšpusē, bet ārpusē.
Visas rūpnieciskās apkures ierīces ir aprīkotas ar siltummaiņiem, kuru dizains ir maksimāli pielāgots efektīvai ūdens sildīšanai.
Rūpnīcā siltummaiņi ir izgatavoti no vara. Caurule ir spole, kuras līkumos ir daudz plākšņu, nodrošinot lielu siltuma pārneses laukumu.
Ir gandrīz neiespējami mājās uzbūvēt mājās gatavotu siltummaini apkurei, lai tas būtu tieši tāds pats kā rūpnīcā. Tāpēc jums jāizvēlas vienkāršāka iespēja.
Sistēmas ierīce
Mājas apstākļos izgatavota siltummaini darbības princips ir tāds, ka plīts tam nodod enerģiju no malkas vai akmeņogļu sadedzināšanas, un karsētais ūdens caur caurulēm novirzās uz visām telpām. Šī apkures metode ļauj mājas iedzīvotājiem baudīt vienmērīgu siltuma sadali.Turklāt visas istabas sasilst daudz ātrāk, un degvielas izmaksas tiek samazinātas.
Ir divi veidi, kā uzlabot privātmājas apkuri ar krāsni:
- būvēt krāsni no nulles konkrētam siltummaiņa izmēram;
- esošajā krāsnī uzstādiet mājās gatavotu siltummaini, kas izgatavots pēc krāsns lieluma.
Izgatavojis siltummaini apkurei ar savām rokām, mājas īpašnieks var būt pārliecināts, ka viņa krāsns ar ūdens kontūru darbosies ne sliktāk kā īsts cietā kurināmā katls. Vienīgā atšķirība ir tā, ka plītī siltummaiņa ieplūdes vieta būs nedaudz augstāka virs grīdas nekā rūpnīcas katlos. Šī ir diezgan būtiska atšķirība, kas var ietekmēt dzesēšanas šķidruma dabiskās cirkulācijas ātrumu.
Siltummaiņa savienojums ar apkures sistēmu jāveic tā, lai aukstā ūdens ieplūdes caurule (atgriešanās) būtu pēc iespējas zemāka.
Tāpat kā parastajā apkures sistēmā, cauruļvadu augšpusē jāuzstāda izplešanās tvertne. Tas kompensēs karsētā ūdens tilpuma izmaiņas un atbrīvos no sistēmas gaisa burbuļus. Ja lielas mājiņas sildīšanai nepietiek ar apkuri ar siltummaini ar dabisku cirkulāciju, jums sistēmā būs jāinstalē cirkulācijas sūknis.
Lai mājās pieslēgtu siltummaini pieslēgtu apkurei, tiek izmantoti 2 veidgabali: viens no apakšas (aukstā ūdens ieplūde), otrs - no augšas (karstā izplūdes atvere). Uzstādot siltummaini, ir nepieciešams nodrošināt nepieciešamo cauruļu slīpumu, kā to prasa shēma.
Apkures ar siltummaini priekšrocības
Ja saprotat, kāpēc apkures sistēmā ir nepieciešams siltummainis, varat pamanīt vairākas acīmredzamas priekšrocības:
- Izgatavošanas vienkāršība. Ja mājā jau pastāv krāsns, tad jums būs jātērē tikai mājās gatavota siltummaini izgatavošanai un apkures sistēmas uzstādīšanai.
- Kombinētā apkure. Papildus mājas apsildīšanai no plīts virsmas tiks pievienota arī ūdens sildīšanas sistēma.
- Dažādas degvielas. Jūs varat sildīt krāsni ar jebkuru cieto enerģiju, atšķirībā no katliem, kas koncentrējas tikai uz noteiktu kurināmā veidu.
- Skaists izskats. Veidojot interjeru nacionālā stilā, var būt noderīgi saglabāt krievu plīts tradicionālo izskatu.
Starp apkures, izmantojot siltummaini, trūkumiem ir šādi: mazāk augsta efektivitāte salīdzinājumā ar rūpnīcas katliem un automātiskas kontroles trūkums par dzesēšanas šķidruma sildīšanas intensitāti.
Kā pagatavot mājās gatavotu siltummaini
Siltummaiņa forma pašu gatavotai sildīšanai var būt atšķirīga. Visizplatītākais variants ir vairāku tērauda vai vara cauruļu reģistrs, taču tiek izmantoti arī plāksnes tipa paraugi.
Temperatūra degšanas zonā ir ļoti augsta, it īpaši, ja deg ogles. Tāpēc metālam, no kura tiks izgatavoti siltummaiņa elementi, tiek izvirzītas paaugstinātas prasības, tā dizaina racionalitāte un metinājumu kvalitāte.
Ražošanas materiāli
Ūdens siltummaiņu sildīšanas uzdevums ir nodrošināt optimālu siltuma pārnesi, un šajā procesā ir svarīga metāla siltumvadītspējas pakāpe. Piemēram, tērauda caurule siltumu novada 7 reizes vājāk nekā vara. Tāpēc ar tādu pašu caurules diametru, lai pārnestu tādu pašu siltuma daudzumu, jums būs nepieciešami 25 metri tērauda caurules, nevis 3,5 metri vara.
Vara siltummaiņi ir ekonomiski ekonomiskāki, bet arī dārgi. Siltummaiņi, kas izgatavoti no tērauda caurulēm ar diametru vismaz 32 mm, tiek uzskatīti par pieejamākiem neatkarīgai ražošanai.
Ja ir paredzēts sildīt krāsni ar oglēm, labāk ir uzstādīt čuguna siltummaini. Šis metāls ir stiprāks, un ierīces sienas ilgu laiku nedegs.
Siltummaiņa jaudas aprēķins
Iepriekš ir diezgan grūti aprēķināt apkures sistēmas siltummaiņa jaudu. Lai to izdarītu, ir jāņem vērā pārāk daudz faktoru: caurules diametrs, spoles garums, metāla siltumvadītspēja, degvielas sadegšanas temperatūra, dzesēšanas šķidruma cirkulācijas ātrums utt. Siltummaiņa reālā spēja tikt galā ar savām funkcijām tiks noskaidrota tikai pēc apkures sistēmas palaišanas.
Aprēķinos var orientēties, ka 1 metrs caurules ar diametru 50 mm, kas kalpo kā siltummainis, dos 1 kW siltumenerģijas.
Jūs varat ņemt, piemēram, jebkuru zināmu katla modeli un saskaņā ar tā parametriem izgatavot pats mājās gatavotu siltummaini.
Dizaina iezīmes
Siltummainis ūdens sildīšanai mājās, metināts no gludām sienām, tiek saukts par reģistru. Tas izskatās kā sava veida "režģis", un šī ir vispopulārākā mājās gatavotā siltummaini forma. Papildus šim dizainam viņi arī izgatavo vienkāršākas ierīces taisnstūrveida vai cilindriskas tvertnes formā. Galvenais ir tas, ka siltuma apmaiņas laukums ir pēc iespējas lielāks.
Izgatavojot siltummaini ar savām rokām, jāievēro vairāki nosacījumi:
- siltummaiņa iekšējo tukšumu platumam jābūt vismaz 5 mm, pretējā gadījumā tajā esošais ūdens var vārīties;
- caurules sienas biezumam jābūt vismaz 3 mm, lai metāls neizdegtu;
- 10–15 mm atstarpei starp siltummaini un krāsns sienām vajadzētu kompensēt metāla izplešanos karsēšanas laikā.
Montāžas iespējas
Vienkāršākais veids ir uzstādīt siltummaini vienlaikus ar krāsns konstrukciju. Ja jūs to instalējat vecā krāsnī, jums būs jāizjauc daļa no tā ķieģeļiem.
Procedūra:
- Cauruļveida siltummainis tiek uzstādīts tieši uz sagatavotā krāsns pamata tieši krāsns dobumā.
- Turpmāk izliekot ķieģeļu rindas, tie atstāj vietu ierīces ieplūdes un izplūdes caurulēm.
- Pēc mūra pabeigšanas siltummainis tiek savienots ar apkures sistēmu, sistēma tiek piepildīta ar ūdeni un tiek izgatavota krāsns testa krāsns.
Video materiāls piedāvā iepazīties ar noderīgiem padomiem par siltummaiņa pašražošanu:
Līdz šim mēs esam runājuši tikai par siltummaiņiem ūdens sildīšanas sistēmā. Pievērsīsim uzmanību citām to piemērošanas jomām.
Gaisa sildīšana
Ja jūs raksturojat gaisa sildīšanas sistēmu, mēs varam teikt, ka tai ir vairāk mīnusu nekā plusi. Gaisa siltummaiņi apkurei nav izplatīti privātajā dzīvojamajā sektorā, tie vēl nav kļuvuši pazīstami.
Šīs sistēmas priekšrocība ir spēja apvienot apkuri ar piespiedu ventilāciju. Tomēr iespējamās kļūdas tā projektēšanā un uzstādīšanā var samazināt ieguvumus. Gaisa vados ir dzirdams ventilatora troksnis, un telpās ir jūtama temperatūras nelīdzsvarotība.
Gaisa sildīšanas siltummaiņi pastāv gan tiešā, gan netiešā apkure. Pirmajā no tām gāze vai dīzeļdegviela deg tieši pašā siltummainī. Citos modeļos tiek izmantots starpposma dzesēšanas šķidrums.
Skursteņa siltummainis
Vasaras rezidencēs un “amatnieku” pirtīs var redzēt mājās gatavotu ūdens vai gaisa siltummaini, kas uzstādīts uz mazas krāsns skursteņa. Tas izrādās ļoti rentabls: siltums neizdalās kopā ar dūmiem, un daļa no tā kalpo ūdens sildīšanai.
Uzstādot apkures skurstenī siltummaini, jūs varat iegūt diezgan lielu daudzumu karstā ūdens. Protams, tas nav pietiekami, lai sasildītu visu māju, bet gan pietiekami, lai ģērbtuvē ievietotu vienu vai divus radiatorus.Skursteņa siltummaiņu ir iespējams izmantot gan apkurei, gan ātrai ūdens sildīšanai pirtī.
Šādas ierīces izgatavošana var būt ļoti vienkārša. Kā pamatu jūs varat ņemt lielas caurules ar diametru 500-700 mm segmentu vai metināt tvertni no nerūsējošā tērauda. Konstrukcijas centrā būs vertikāla caurule, kas atbilst skursteņa diametram, un augšpusē un apakšā jābūt metinātām divām caurulēm.
Piešķirot temperatūru siltummainim, sadegšanas produkti, kas iziet no krāsns, ātri atdziest. Sakarā ar to samazinās iegrime skurstenī, un degvielas sadegšana nedaudz palēninās.
Siltummaiņa izgatavošana pašapkalpošanās apkurei var būt veids, kā organizēt pilnvērtīgu ūdens sildīšanu mājā, neiegādājoties dārgas iekārtas.
