Pomimo powszechnego stosowania nowoczesnych kotłów grzewczych tradycyjne piece nie tracą na znaczeniu. Jednak ich skuteczność czasami pozostawia wiele do życzenia. Zainstalowanie wymiennika ciepła do pieca sprawi, że będzie on naprawdę uniwersalny. Ogrzeje się nie tylko otaczające powietrze, ale także płyn chłodzący krążący w systemie. Zakup nowego pełnego kotła nie zawsze jest wskazany. Zwłaszcza jeśli gorliwy właściciel ma pragnienie, okazję i przewodnik do działania.
Zasada działania i funkcja wymiennika ciepła
Płynne urządzenie do wymiany ciepła jest zbiornikiem, częścią konstrukcji pieca, wyposażonym do podłączenia do rurociągu. Zbiornik jest podgrzewany w kontakcie z produktami spalania paliwa i przekazuje tę energię do wody. Woda przepływająca przez system oddaje ciepło do urządzeń grzewczych - grzejników, z których konwekcyjnie ogrzewane jest powietrze. Ogrzewanie zbiornika może być bezpośrednie lub pośrednie, a cyrkulacja chłodziwa może być naturalna lub wymuszona.
Płyn chłodzący
Zamiast wody często stosuje się glikol etylenowy, glikol propylenowy, alkohol lub środki przeciw zamarzaniu na bazie oleju. Ich główną zaletą jest niska temperatura zamarzania, która mieści się w zakresie od -30 do -70 ° C. Dokładne liczby zależą od składu chemicznego i stężenia cieczy. Zastosowanie takiej chemii zapewnia kilka zalet:
- ochrona elementów systemu przed uszkodzeniem na skutek odszraniania;
- ochrona antykorozyjna dzięki odpowiednim dodatkom;
- brak materiałów ściernych, soli i innych zanieczyszczeń, które niszczą (zatykają) rurociąg lub armaturę.
Niektóre wymienniki ciepła, na przykład do kąpieli, służą nie tylko urządzeniom grzewczym, ale także prysznicowi lub oddzielnemu zbiornikowi. Dlatego używa się tutaj wody. Aby uniknąć rozmrażania, urządzenie zostało zaprojektowane tak, aby nalewanie wody nie trwało długo. Jeśli łaźnia lub sauna jest często ogrzewana, a koperty budynku są izolowane wysokiej jakości, problem zostaje usunięty.
Glikol propylenowy jest drogi, alkohol i olej są łatwopalne, a glikol etylenowy jest bardzo toksycznym czynnikiem chłodzącym.
Funkcje wymiennika ciepła
Funkcją zbiornika wymiany ciepła, jako części konstrukcji pieca, jest odbiór i przekazywanie ciepła do chłodziwa z produktów spalania. Ale jako element szerszego systemu (ogrzewanie, zaopatrzenie w wodę) rozwiązuje kilka problemów.
- Rozprowadzaj ciepło równomiernie i ekonomicznie w ogrzewanych pomieszczeniach.
- Zaopatrz dom (domek, domek, łaźnię, mieszkanie itp.) W ciepłą wodę.
- Gromadzić energię cieplną do użytku z kuchenką na biegu jałowym.
Akumulator ciepła podłączony do wymiennika ciepła do pieca opalanego drewnem magazynuje energię ze względu na pojemność cieplną czynnika magazynującego. Dlatego można to zrobić, izolując dowolny pojemnik. Beczka oblana pianką montażową i częściowo wypełniona gruzem lub piaskiem jest już akumulatorem ciepła. Jeśli wyposażysz go w cztery rury i poprawnie połączysz, urządzenie stanie się funkcjonalnym elementem systemu.
Chłodząc 1 ° C, woda ogrzewa 1 m3 nieruchomego powietrza o temperaturze 4 ° C. Z tym wiąże się udane wykorzystanie wodnych akumulatorów ciepła.
Rodzaje wymienników ciepła
Proste urządzenie może być skuteczne na wiele sposobów - w zależności od rodzaju. Klasyfikacja przeprowadzana jest według kilku kryteriów. Różne modele fabrycznych lub rzemieślniczych wymienników ciepła, na przykład w kąpieli, różnią się:
- budowa
- miejsce instalacji
- materiał.
Czynniki te wpływają na siebie nawzajem i na cechy całego wymiennika ciepła: jego koszt, wydajność, wydajność, objętość systemu, złożoność instalacji itp.
Projekt
Różnice konstrukcyjne w dużej mierze zależą od przeznaczenia produktu. Na przykład podgrzewanie wody myjącej wymaga znacznej ilości i intensywnego transferu ciepła. Używanie wyłącznie do ogrzewania wymaga stopniowego przekazywania ciepła do chłodziwa.
- Cewka jest rurą wygiętą pod różnymi kątami. Szybko się nagrzewa, ale często nie ma wystarczającej głośności. Nadaje się do montażu w palenisku z drewna, za paleniskiem, w piecu, w kominie (jeśli cewka jest spiralna).
- Rejestr jest analogiem grzejnika rurowego, być może najpopularniejszym, uniwersalnym i energooszczędnym. Z reguły jest to kilka rur o dużej średnicy połączonych cienkimi rurkami. Wybór konkretnej formy i miejsca instalacji jest ograniczony wyobraźnią autora, a także ogólnym schematem.
- Diplomat - jeden lub więcej połączonych ze sobą pojemników z dyszami. Jest to powszechny model, łatwy w montażu i instalacji. Piec do kąpieli z wymiennikiem tego typu zapewni ciepło, ciepło, gorącą wodę. Wady - znaczna ilość zmniejsza szybkość ogrzewania, ogranicza wybór miejsca instalacji. Prymitywna forma nie przyczynia się do pełnego transferu ciepła, zakłócając ogrzewanie części samego pieca. Dlatego nadaje się tylko do instalacji wewnątrz grzejnika (jeśli mówimy o wannie), do niego lub do pieca.
- Płaszcz wodny - obudowa zainstalowana na częściach generatora ciepła ogrzewanego od wewnątrz. Często jest to cylinder z dyszami, zużyty na kominie. Jest trudny w montażu rękodzieła, podatny na wycieki, ale nie wymaga demontażu pieca do instalacji i jest dość skuteczny.
-
- Kurtka przeciwdeszczowa
-
- Dyplomata
-
- Zarejestrować
Wybór modelu zwykle kojarzy się nie tyle z wydajnością i ceną, co ze złożonością instalacji. Na przykład niektóre modyfikacje „koszul”, „cewek” i „dyplomatów” w wodzie są montowane bez demontażu pieca. Maksimum to modernizacja części rury lub zastąpienie żeliwnej płyty (do gotowania) „dyplomatą”.
Rejestry wymiany ciepła są zazwyczaj lepsze niż inne urządzenia. Są one jednak instalowane tylko podczas budowy nowego pieca lub poważnej przeróbki starego.
Materiał
Projektując piec lub kominek z wymiennikiem ciepła, inżynier (lub piec) bierze pod uwagę parametry materiałów. Niezbędne właściwości - ognioodporność, elastyczność, odporność na korozję, pojemność cieplna, przewodność cieplna. Tylko metale posiadają te cechy.
- Stal jest idealna pod każdym względem oprócz odporności na korozję. Jeśli jednak płyn chłodzący jest zawsze wypełniony, nie rdzewieje.
- Stal nierdzewna nie ma wad, z wyjątkiem wysokiej ceny i złożoności spawania. Stal ocynkowana prawie nigdy nie jest używana z powodu toksycznych emisji związanych z wysokimi temperaturami.
- Żeliwo, którego wadami jest złożoność spawania i wysokie prawdopodobieństwo pękania (z powodu nagłych zmian temperatury podczas nierównomiernego nagrzewania).
- Miedź, która jest dobra dla wszystkich, z wyjątkiem wysokiej ceny i lutowania części. Lut nie „utrzymuje” silnego ciepła, jeśli woda zostanie spuszczona, więc użycie miedzi jest ograniczone.
Wybór jest zwykle związany z dostępnością lub dostępnością materiału. Często są piece kaflowe z żeliwnym wymiennikiem ciepła, który jest zmodyfikowanym akumulatorem. Udoskonalenie polega na ugotowaniu połączeń sekcji i zatyczek w dodatkowych otworach. W ten sposób uzyskuje się rejestr wymiany ciepła mający wszystkie niezbędne właściwości. Jego wadą jest nieporęczność, która ogranicza wybór miejsca.
Wykonywanie majsterkowania
Podejmowanie decyzji o własnej produkcji z reguły wskazuje na obecność pewnych narzędzi i umiejętności do pracy z nią. Idealnie potrzebujesz pełnoprawnego warsztatu z imadłem, spawaniem (dwa rodzaje), stołem roboczym, kowadłem itp.Jeśli sprzęt pozostawia wiele do życzenia, możliwa jest opcja złożenia najprostszej modyfikacji - cewki spiralnej z miedzi.
Zalety tej opcji:
- Miedź jest stosunkowo łatwa do gięcia, lutowania.
- Cewka nie zawiera związków narażonych na ekstremalne ciepło.
- Spiralna forma jest prosta, uniwersalna, a do jej nadania nie jest potrzebny skomplikowany sprzęt.
- Instalacja takiego urządzenia wymiany ciepła nie wymaga gruntownej modernizacji konstrukcji pieca.
Piec do kąpieli z takim wymiennikiem ciepła poradzi sobie ze wszystkim, czego można się po nim spodziewać: zapewni 2–3 grzejniki, podgrzeje wodę w małym zbiorniku. Jednak dla mikroklimatu w łaźni parowej grzejnik odpowiada.
Materiały eksploatacyjne
Ze specjalnych narzędzi do pracy z miedzią potrzebny jest tylko palnik gazowy. Profesjonalista będzie potrzebował obcinaka do rur, fazowania, metalowej szczotki odpowiedniej wielkości. Jednak wszystko to zastąpiono szlifierką, pilnikiem (zgrzyt), miękką gąbką ścierną. Materiały będą również wymagać minimum:
- wyżarzona rura miedziana we wnęce d32, długość 3,5 - 4,5 m (w zależności od d komina);
- przejściowe gniazda wodne (lutowanie nici) d32 * 1,25 ”- 2 szt .;
- zwykły niskotemperaturowy i twardy lut miedziany do lutowania w średniej temperaturze (650–750 ° C);
- pasta topnikowa;
- miękka gąbka ścierna;
- propan-butan do lutowania w średniej temperaturze - 1 cylinder (0,5 l);
- myty przesiany drobny piasek - 5-6 kg;
- rurociąg, kurki, zawory „Mayevsky”, grzejniki.
Wymagana jest „giętarka do rur” - równomierna okrągła kłoda. Z jego pomocą wymiennik ciepła do wanny otrzyma kształt spiralnej cewki. Długość kłody wynosi co najmniej 1 m, a średnica jest równa wymiarom komina na wylocie pieca. Z reguły parametr zależy od wielkości pieca i nie może być mniejszy niż 10 cm.
Kłoda powinna być sztywno zamocowana, mocowana za pomocą mocnych śrub / kołków między dwoma drzewami lub ścianami.
Zbuduj algorytm
Najtrudniejszą częścią zestawu jest spiralny kształt. Aby to zrobić, rura będzie musiała zostać wygięta za pomocą sztywno zainstalowanego kłody. Niewypalonej miedzi nie można wygiąć, więc musisz kupić dokładnie tę w zatokach. Najprostszym sposobem zainstalowania wymiennika ciepła „wężownicy” w piecu ceglanym (do ogrzewania) jest zainstalowanie go w kominie. Algorytm działań:
- Pewnie zatkaj jeden koniec rury za pomocą, na przykład, szczelnego fabrycznego korka.
- Wypełnij rurę piaskiem, rozlewając ją wodą, stukając młotkiem, uszczelniając „wycieraczem”. Może to być plastikowa rura lub utopiony wąż gumowy.
- Gdy rura jest pełna, uszczelnij wypełniacz jak najwięcej, a następnie zaślep drugi koniec. Staraj się nie „spłaszczyć” piasku.
- Przykręć zacisk w kształcie litery U lub okrągły do kłody, która będzie mocno trzymać rurę. Podstawa „P” jest prostopadła do giętarki do rur bliżej końca, a układ obwodowy nie odgrywa żadnej roli.
- Włóż koniec wnęki do zacisku, zacznij powoli nawinąć rurę na kłodę.
- Jeśli gdzieś pojawiła się sala, oznacza to, że w tym miejscu piasek nie jest wystarczająco ciasny. Wskazane jest, aby zacząć wszystko od nowa, ale teoretycznie możesz spróbować uderzyć salą młotkiem.
- Jeśli komin d wynosi 150, a długość przęsła wynosi 4,5, powinieneś uzyskać 8 - 9 zwojów spirali (nie więcej niż 35 - 40 cm wysokości), a także dwa „ogony” o 30–40 cm każdy.
- Odetnij korki, wyczyść piasek, opłucz spiralę.
- Przylutuj gniazda przejściowe do końców spirali.
- Zdejmij pokrywę zakrywającą grzejnik lub usuń zasuwę (usuń część komina).
- Umieść „cewkę” na rurze jak najbliżej pieca.
- Zmontować komin, biorąc pod uwagę niezbędne szczeliwa, uzwojenia (jeśli były).
Teraz możesz zainstalować i podłączyć pozostałe elementy systemu grzewczego, w tym otwarty zbiornik wyrównawczy typu samowar, rurociągi, krany, grzejniki, zawory powietrzne. Aby poprawić naturalny obieg, średnica rurociągu nie powinna być znacznie mniejsza niż rozmiar cewki.Idealnie będzie to również miedź o tej samej średnicy.
Prawdopodobną trudnością jest zmniejszenie ciągu z powodu niezamierzonego odprowadzania ciepła z komina. Rozwiązaniem jest zwiększenie długości komina.
Opcje projektowania wymiany ciepła
Instalacja dowolnego rodzaju wymiennika ciepła wymaga znacznego nakładu pracy, szczególnie jeśli jego skuteczność ma poważne znaczenie. Na przykład najprostsza spirala w kominie może się lekko rozgrzać i nie może być żadnej cyrkulacji bez pompy. Następnie musisz podjąć środki, aż do odrzucenia takiego projektu. W praktyce pojedynczy wymiennik ciepła do pieca, zainstalowany w różnych miejscach, zapewnia różną wydajność. Warunkowo możliwe jest wykonanie takiego TOP, zaczynając od najbardziej skutecznej odmiany:
- żeliwny lub stalowy rejestr w kształcie litery U w piecu;
- koszula wodna wokół paleniska lub na dowolnej jego powierzchni;
- Dyplomata w kształcie litery U w palenisku;
- dyplomata znajdujący się bezpośrednio nad lub za paleniskiem z maksymalnym kontaktem;
- koszula wodna wokół grzejnika;
- rejestr, dyplomata lub cewka w grzejniku;
- dyplomata lub cewka za grzejnikiem;
- koszula wodna w kominie.
Cewka kominowa jest warunkowo najmniej skuteczną opcją. Jednak prostota urządzenia często eliminuje wady. Ponadto wydajność jest poprawiana na różne sposoby. Wśród nich - okładzina cewki z izolowaną termicznie obudową z wypełnieniem pustek piaskiem lub montaż konstrukcji bezpośrednio w grzejniku.
Wszystkie nazwy są warunkowe. Na przykład taka fabryczna konstrukcja nie jest rzadkością, gdy nad grzejnikiem budowany jest sześcienny pojemnik. Można ją uznać za koszulkę lub dyplomatę.
Prawidłowe połączenie
Piec na drewno lub kominek z dowolnym wymiennikiem ciepła to tylko część systemu. Dla jego energooszczędnego działania obieg chłodziwa pozostaje kluczowym czynnikiem. Nawet gdy użycie pompy jest wyraźnie konieczne (na przykład w dużym dwu- lub trzypiętrowym domu), naturalny obieg jest ważną rzeczą. Dzięki temu rury nie pękają z powodu zbyt szybkiego rozmrażania, a woda nie gotuje się tak łatwo, jeśli wyłączy się prąd. Aby poprawić krążenie, zaleca się przestrzeganie następujących zasad:
- im wyższy jest przebieg dysz wymiennika ciepła, tym lepiej;
- zbiornik wyrównawczy jest umieszczony możliwie jak najwyżej, obok pieca;
- rura idzie do zbiornika z górnej rury;
- rura ze zbiornika wyrównawczego przechodzi do dolnego wejścia do chłodnicy;
- wszystkie odcinki poziome są wykonane pod kątem (co najmniej 3 mm na 1 m);
- wylot chłodnicy tylko z przeciwnej strony lub po przekątnej.
Kolejną ważną kwestią jest zdolność rurociągu do przejścia przez cały kraj. Im wyższy, tym lepiej. Dlatego nie należy zawężać średnicy, budować w nadmiarze kolanek, łączników, a także stosować zardzewiałe rury wewnętrzne lub plastikowe.
Wymiennik ciepła jest instalowany na etapie montażu pieca. Jeśli mówimy o starym projekcie, nie musisz być leniwy, aby go zdemontować. W takim przypadku możliwe będzie zainstalowanie najbardziej wydajnego urządzenia tam, gdzie jest wymagane. Na marginesie zostanie przeprowadzona szczegółowa inspekcja muru, a także inne szczegóły. Wady i wady zostaną wyeliminowane.
