Hovedelementet i et av varmesystemene er en spesiell enhet - en varmeveksler for oppvarming av et hus, der varme overføres fra en varmegenerator til en varmebærer. Et stort antall forskjellige varmekjeler blir presentert på det moderne markedet, men alt mangfoldet deres begrenser ikke fantasien til hjemmehåndverkere angående uavhengig produksjon av slike enheter. I vår artikkel vil leserne bli bedt om å finne ut hvorfor det er behov for en varmeveksler i et varmesystem, hvordan lage det med egne hender og hvordan du kobler det til.
Varmevekslerfunksjon i varmesystemet
I hjemmeluftvarmesystemer brukes oftest overflatevarmevekslere av varmesystemet, der termisk energi blir overført gjennom overflatene til metallveggene til denne enheten.
Prinsippet med oppvarming gjennom en varmeveksler implementeres mest i utformingen av gass, fast brensel eller elektriske kjeler. Vann sirkulerer gjennom rør som er buet i form av en spole installert inne i varmeenheten og varmes opp av temperaturen på det brennende drivstoffet. Det oppvarmede kjølevæsken går i rørledningen til varmesystemet, og det erstattes av det avkjølte vannet fra radiatorene i varmeveksleren.
Til nå, i mange individuelle hjem, er ovnen den tradisjonelle varmekilden. Det er bra å varme opp en liten hytte, men i en hytte med flere rom er den termiske kapasiteten ikke tilstrekkelig. I et privat hus er det derfor behov for en varmeveksler i varmesystemet for å gjøre ovnen til en fullverdig vannvarmekjel. Størrelsen og formen til en hjemmelaget varmeveksler for oppvarming skal passe inn i dimensjonene til brennstoffkammeret til ovnen. Rør og radiatorer kan kobles til denne enheten, og deretter vil oppvarming av huset bli mer effektivt.
Typer varmevekslere
Mer praktiske vannvarmevekslere for oppvarming. Dette er fordi vann overfører termisk energi mye bedre enn luft. En luftvarmeveksler for oppvarming finner imidlertid også anvendelse. I tillegg til vann og luft brukes også en skorsteinsvarmeveksler til oppvarming, som ikke er montert inne, men utenfor.
Alle industrielle oppvarmingsapparater er utstyrt med varmevekslere, hvis design er maksimalt tilpasset for effektiv oppvarming av vann.
På fabrikken er varmevekslere laget av kobber. Røret er en spole, over bøyene hvor det er mange plater, som gir et stort område med varmeoverføring.
Det er nesten umulig å bygge en hjemmelaget varmeveksler for oppvarming i hjemmet ditt, slik at det er akkurat som fabrikken. Derfor må du velge et enklere alternativ.
Systemenhet
Prinsippet for drift av en hjemmelaget varmeveksler er at ovnen overfører energi til den fra forbrenning av ved eller kull, og det oppvarmede vannet avleder gjennom rør til alle rom. Denne oppvarmingsmetoden gjør det mulig for innbyggerne i huset å glede seg over en jevn fordeling av varme.I tillegg varmer alle rom opp mye raskere, og drivstoffkostnadene reduseres.
Det er to måter å forbedre ovnens oppvarming av et privat hus:
- bygg en ovn fra bunnen av for en spesifikk varmevekslerstørrelse;
- installer en hjemmelaget varmeveksler laget i størrelsen på ovnen i den eksisterende ovnen.
Etter å ha laget en varmeveksler for oppvarming med egne hender, kan huseieren være sikker på at ovnen hans med vannkrets ikke fungerer verre enn en ekte fast brenselskjel. Den eneste forskjellen er at i ovnen vil plasseringen av innløpet til varmeveksleren være litt høyere over gulvet enn i fabrikkskjeler. Dette er en ganske betydelig forskjell, som kan påvirke hastigheten på naturlig sirkulasjon av kjølevæsken.
Tilkoblingen av varmeveksleren til varmesystemet må gjøres slik at innløpsrøret for kaldt vann (retur) er plassert så lavt som mulig.
Akkurat som i et konvensjonelt varmesystem, må en ekspansjonstank installeres på toppen av rørledningene. Det vil kompensere for endringen i volumet av oppvarmet vann og frigjøre luftbobler fra systemet. Hvis oppvarming gjennom en varmeveksler med naturlig sirkulasjon ikke er tilstrekkelig til å varme opp en stor hytte, må du installere en sirkulasjonspumpe i systemet.
For å koble til en hjemmelaget varmeveksler for oppvarming, brukes 2 beslag: den ene fra bunnen (kaldt vanninntak), og den andre fra toppen (varmt utløp). Når du installerer varmeveksleren, er det nødvendig å sørge for nødvendig skråning av rørene, som det kreves av ordningen.
Fordeler med oppvarming med varmeveksler
Hvis du forstår hvorfor du trenger en varmeveksler i varmesystemet, kan du merke flere åpenbare fordeler:
- Brukervennlighet. Hvis det allerede eksisterer en ovn i huset, må du bare bruke på å lage en hjemmelaget varmeveksler og installere et varmesystem.
- Kombinert oppvarming. I tillegg til å varme opp huset fra overflaten av komfyren, vil et vannvarmesystem bli lagt til.
- En rekke drivstoff. Du kan varme ovnen med all solid energi, i motsetning til kjeler som kun fokuserer på en bestemt type drivstoff.
- Nydelig utseende. Å bevare det tradisjonelle utseendet til den russiske ovnen kan være nyttig når du lager et interiør i en nasjonal stil.
Blant ulempene ved oppvarming gjennom en varmeveksler er: mindre høy effektivitet sammenlignet med fabrikkskjeler og mangel på automatisk kontroll over intensiteten av oppvarming av kjølevæsken.
Hvordan lage en hjemmelaget varmeveksler
Formen på en varmeveksler for selvprodusert oppvarming kan være forskjellig. Det vanligste alternativet er et register over flere stål- eller kobberrør, men det brukes også prøver av plate-type.
Temperaturen i forbrenningssonen er veldig høy, spesielt når kull brenner. Derfor stilles det økte krav til metallet som elementene i varmeveksleren vil bli laget av, rasjonaliteten i dets design og kvaliteten på sveisene.
Materialer for produksjon
Oppgaven til vannvarmevekslere for oppvarming er å sikre optimal varmeoverføring, og graden av termisk konduktivitet i metall er viktig i denne prosessen. For eksempel leder et stålrør varme 7 ganger svakere enn et kobberrør. Derfor, med samme diameter på røret, for å overføre samme mengde varme, trenger du 25 meter stålrør i stedet for 3,5 meter kobber.
Kobbervarmevekslere er de mest økonomiske i drift, men også dyre. Varmevekslere laget av stålrør med en diameter på minst 32 mm anses som mer tilgjengelige for uavhengig produksjon.
Hvis det er meningen at det skal varme ovnen med kull, er det bedre å installere en støpejernsvarmeveksler. Dette metallet er sterkere, og veggene på enheten vil ikke brenne på lenge.
Beregning av varmeveksler
Det er ganske vanskelig å beregne varmevekslerkapasiteten for et varmesystem på forhånd. For å gjøre dette, må man ta hensyn til for mange faktorer: rørdiameter, spolelengde, termisk ledningsevne i metall, forbrenningstemperatur, kjølevæske sirkulasjonshastighet, etc. Den virkelige evnen til varmeveksleren til å takle dens funksjoner vil bli funnet ut først etter at varmesystemet er startet.
I beregningene kan det orienteres at 1 meter rør med en diameter på 50 mm, som fungerer som varmeveksler, vil gi 1 kW termisk kraft.
Du kan for eksempel ta en hvilken som helst kjent modell av kjelen og i samsvar med dens parametere lage din egen hjemmelagde varmeveksler.
Designfunksjoner
En varmeveksler for vannoppvarming hjemme, sveiset fra glattveggede rør, kalles et register. Det ser ut som en slags "gitter", og dette er den mest populære formen for en hjemmelaget varmeveksler. I tillegg til denne designen lager de også enklere enheter i form av en rektangulær eller sylindrisk tank. Det viktigste er at overflateområdet for varmeveksling er så stort som mulig.
Når du lager en varmeveksler med egne hender, må flere forhold overholdes:
- bredden på de indre hulrommene i varmeveksleren må være minst 5 mm, ellers kan vannet i den koke;
- rørets veggtykkelse skal være minst 3 mm slik at metallet ikke brenner ut;
- et gap på 10–15 mm mellom varmeveksleren og veggene i ovnen skal kompensere for utvidelsen av metallet under oppvarming.
Monteringsfunksjoner
Den enkleste måten er å installere en varmeveksler samtidig med konstruksjonen av ovnen. Hvis du installerer den i en gammel ovn, må du demontere deler av teglverket.
Fremgangsmåte:
- En rørformet varmeveksler installeres direkte på det forberedte fundamentet til ovnen direkte inn i ovnens hulrom.
- Ved ytterligere legging av radene med murstein, etterlater de rom for innløps- og utløpsrørene til enheten.
- Etter at murverket er fullført, kobles varmeveksleren til varmesystemet, systemet fylles med vann og en testovn til ovnen produseres.
Videomaterialet tilbyr å bli kjent med nyttige tips om egenprodusering av en varmeveksler:
Så langt har vi bare snakket om varmevekslere i et vannvarmesystem. La oss ta hensyn til andre områder av deres søknad.
Luftvarme
Hvis du karakteriserer luftvarmesystemet, kan vi si at det har flere minuser enn plusser. Luftvarmevekslere for oppvarming er ikke vanlig i privat privat sektor, de har ennå ikke blitt kjent.
Fordelen med dette systemet er muligheten til å kombinere oppvarming med tvungen ventilasjon. Imidlertid kan mulige feil i design og installasjon minimere fordelene. Viftestøy høres i kanalene, og temperatur ubalanse merkes i rommene.
Varmevekslere for luftvarme eksisterer både direkte og indirekte. I den første av dem brenner bensin eller diesel direkte i selve varmeveksleren. Andre modeller bruker et mellomkjølemiddel.
Skorsteinsvarmeveksler
I hyttene og badehusene til "håndverkerne" kan du se en hjemmelaget vann- eller luftvarmeveksler montert på skorsteinen til en liten komfyr. Det viser seg veldig lønnsomt: varmen forsvinner ikke med røyken, og en del av den tjener til å varme vannet.
Ved å installere en varmeveksler i skorsteinen for oppvarming, kan du få en ganske stor mengde varmt vann. Dette er selvfølgelig ikke nok til å varme hele huset, men nok til å sette en eller to radiatorer i garderoben.Det er mulig å bruke en varmeveksler til en skorstein både til oppvarming og for hurtig oppvarming av vann i et badehus.
En slik anordning kan være veldig enkel å fremstille. Som grunnlag kan du ta et segment av et stort rør med en diameter på 500-700 mm, eller sveise en tank fra rustfritt stål. I midten av konstruksjonen vil det være et vertikalt rør som tilsvarer skorsteins diameter, og to rør skal sveises på topp og bunn.
Ved å gi sin temperatur til varmeveksleren, avkjøles forbrenningsproduktene som forlater ovnen raskt. På grunn av dette minsker trekk i skorsteinen og forbrenningen bremser noe.
Å lage en varmeveksler for oppvarming med egne hender kan være en måte å arrangere fullverdig vannoppvarming i huset uten å anskaffe dyrt utstyr.
